Datong tiene un clima continental con una fuerte diferencia de temperatura entre el día y la noche. La mejor época para visitar Datong es de mayo a octubre.
La primavera de marzo a mayo es ventosa y seca, con nieve ocasional y viento polvuoso.
El verano es relativamente húmedo y el 60% de las precipitaciones anuales ocurren en verano. El mes más caluroso es julio, con la temperatura máxima promedio respectivamente a 28 °C (82 °F).
El otoño de octubre a noviembre es fresco, seco y soleado. La helada comienza a aparecer en otoño. Cuando llega el otoño, el cielo está claro y el aire es crujiente.
El invierno es muy frío y ventoso. Las nevadas son frecuentes. La temperatura promedio es inferior a 0 ° C (32 ° F), y el mes más frío es enero, cuando la temperatura más baja podría caer a -23 ° C (-9 ° F).