Altınbaşak Ovası, Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nin karakteristik iklim koşullarını yansıtan bir alandır. Bu bölge, yazların sıcak ve kurak, kışların ise soğuk geçmesiyle bilinen karasal iklimin etkisi altındadır. Yıllık sıcaklık ortalaması ve yağış düzeni, bu ovada tarım ve yaşam biçimlerini şekillendiren önemli unsurlardandır.

Altınbaşak Ovası, Güneydoğu Anadolu Bölgesi 'nde yer aldığı için karasal iklim özelliklerine sahiptir. Bu iklim tipinin özellikleri şunlardır:

• Yazlar çok sıcak, kışlar ise nadirde olsa soğuk geçer.
• Yıllık ortalama sıcaklık 16,4 °C'dir.
• Yıllık yağış miktarı 565 mm olup, çoğu kış ve ilkbahar aylarında düşer.
• Buharlaşma nedeniyle yaz aylarında şiddetli bir kuraklık yaşanır.