Климат района Телецкого озера характеризуется как умеренно-континентальный и отличается значительной пространственной контрастностью даже в пределах самой котловины. Наблюдается резкий градиент между северной и южной частями: на юге в среднем на 4–5 °C теплее, в то время как на севере выпадает примерно в два раза больше осадков (около 850-900 мм против 400-500 мм на юге).
Для долины озера характерен уникальный ветровой режим, формирующий особый микроклимат, где погода может кардинально меняться несколько раз в сутки. Местные жители и исследователи выделяют два преобладающих типа ветров:
- «Верховка»: ветер, дующий с юга на север. Он приносит ясную, сухую погоду и потепление
- «Низовка»: ветер противоположного направления, с севера на юг. Он всегда сопровождается ненастьем — облачностью, осадками, похолоданием, снегопадами зимой и грозами летом
Летом, особенно в июле и августе, выпадает наибольшее количество осадков. В этот же период в горах нередки снегопады. Зимой высота снежного покрова максимальна в северной части бассейна. Для района характерны снежные лавины, обвалы и оползни.
Также здесь встречается редкое, но опасное явление: нагретые за день скалы ночью, быстро остывая, растрескиваются (эффект термического выветривания) с громким звуком, напоминающим выстрел, что приводит к падению камней.
Несмотря на сравнительно высокую среднегодовую температуру воздуха, вода холодная. Её температура в открытой части колеблется в течение года от +0,5 °C до +14 °C.
Наиболее прогреваемой является мелководная южная часть, куда поступают талые воды реки Чулышман. Самая высокая температура воды (до +20 °C у берега) наблюдается в конце июля — начале августа. В открытой части озера даже летом вода редко прогревается выше +10...+12 °C.
Зимой, северная, мелководная часть озера покрывается толстым слоем льда. Южная, глубокая часть, замерзает редко, примерно раз в три года, что связано с постоянным ветровым перемешиванием и большими глубинами. Вода в озере исключительно прозрачна (до 14 метров): зимой через очищенный ото льда участок можно разглядеть дно, создавая магическое Место силы для медитации и созерцания.