Xi'an cuenta con un clima templado, semi-árido influenciado por el monzón de asia oriental. El valle del río Wei se caracteriza por veranos calurosos y húmedos e inviernos fríos y secos. Xi'an recibe la mayor parte de sus precipitaciones anuales entre agosto y finales de octubre en forma de lluvia. La nieve cae de vez en cuando en invierno, pero rara vez por mucho tiempo. Las tormentas de polvo ocurren a menudo durante marzo y abril. Los meses de verano también experimentan frecuentes tormentas, pero cortas. Las estaciones más cómodas para visitar la ciudad es primavera y otoño, y el verano es menos recomentado porque hace tanto calor.