Podnebí v Ázerbájdžán je různorodé kvůli rozmanitosti krajiny. Ázerbájdžán leží v subtropickém podnebném pásu, na většině území převládá suché klima, jen voblasti Lenkoranské nížiny je klima vlhké. Dešťové srážky v horách jsou poměrně hojné, na Velkém Kavkaze spadne 1 200 na 1 300 mm srážek ročně. Na Malém Kavkaze je však suchší, spadne zde od 600 do 800 mm srážek za rok. nejvíce srážek spadne v Lenkoranské nížiny, a to přibližně 1 700 mm za rok. Ostatní oblasti Ázerbájdžán jsou suché, s průměrem přibližně 400 mm srážek za rok. Mezi nejsušší oblasti patří údolí Kurańské nížiny, kde je roční průměr srážek 250 mm a Apšeronský poloostrov s ročními srážkami asi 150 mm.
Velká část země je horská, vysoko položená, podnebí je zde chladné. Ve výšce nad 2 000 metrů nad mořem jsou v zimě dny chladné, denní průměr je kolem -6 ° C a ve výškách nad 3000 metrů nad mořem jsou dny velmi chladné se sněhovou pokrývkou po celý rok. I v létě je v horách chladno, průměrné denní teploty jsou kolem 14 ° C. V nízko položených oblastech jako je Kurańská nížina je relativně teplé podnebí. V zimě se tam denní průměr pohybuje od 1 do 3 ° C a v létě jsou průměrné denní teploty 26-27 ° C, přičemž teploty během dne vystupují až na 35 ° C. Lenkorská nížina je mírně chladnější, ale zimy zde mají také poměrně mírný teplotní průběh.