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大峽谷上的高原屬典型半沙漠嚴酷氣候，有明顯溫差，以至日與夜甚為顯著。北峽〈North Rim〉溫度一般低過南峽，這是由於兩者海拔相差約300米的原故。
南峽十一月至三月與及北峽十月至四月全年最低溫度平均維持零度以下。峽谷兩側於冬季期間經常大雪紛飛，在這段時間遊覽大峽谷有時會遇到困難。北峽由十月中到五月中關閉，而南峽則是 全年開放。冬季大部份時間滿地積雪。
夏天峽谷內的溫度可以很高，而冬天一般是和暖的。如果你想徒步到峽谷內遊覽，務必考慮六月至九月，這段時間最高溫度平均高於35度，八月更會去到41度。
什麼時候去大峽谷
遊覽大峽谷最佳月份是五月到九月。
– 大峽谷旅遊指南。
– 大峽谷的主要景點。
氣候統計表
| 南緣 – 大峽谷 (2.134 米) | ||||
| 月份 | 平均低溫 (°C) | 平均高溫 (°C) | 雨量（毫米） | 平均降水日數 |
| 1月 | -8 | 5 | 33 | |
| 2月 | -6 | 7 | 39 | |
| 3月 | -4 | 10 | 35 | |
| 4月 | 0 | 15 | 23 | |
| 5月 | 4 | 21 | 16 | |
| 6月 | 8 | 27 | 10 | |
| 7月 | 12 | 29 | 45 | |
| 8月 | 12 | 28 | 57 | |
| 9月 | 8 | 24 | 39 | |
| 10月 | 2 | 18 | 27 | |
| 11月 | -3 | 11 | 23 | |
| 12月 | -7 | 6 | 41 | |
| 年 | 388 | |||
| 峽谷內 – 大峽谷 (732 米) | ||||
| 月份 | 平均低溫 (°C) | 平均高溫 (°C) | 雨量（毫米） | 平均降水日數 |
| 1月 | 2 | 13 | 17 | |
| 2月 | 6 | 17 | 19 | |
| 3月 | 9 | 22 | 20 | |
| 4月 | 13 | 28 | 11 | |
| 5月 | 17 | 33 | 9 | |
| 6月 | 22 | 38 | 7 | |
| 7月 | 26 | 41 | 21 | |
| 8月 | 24 | 39 | 35 | |
| 9月 | 21 | 36 | 24 | |
| 10月 | 14 | 29 | 16 | |
| 11月 | 8 | 20 | 10 | |
| 12月 | 2 | 14 | 22 | |
| 年 | 211 | |||
| 北緣 – 大峽谷 (2.438 米) | ||||
| 月份 | 平均低溫 (°C) | 平均高溫 (°C) | 雨量（毫米） | 平均降水日數 |
| 1月 | -9 | 3 | 80 | |
| 2月 | -8 | 4 | 81 | |
| 3月 | -6 | 7 | 67 | |
| 4月 | -2 | 12 | 43 | |
| 5月 | 1 | 17 | 29 | |
| 6月 | 4 | 23 | 21 | |
| 7月 | 8 | 25 | 49 | |
| 8月 | 7 | 24 | 72 | |
| 9月 | 4 | 21 | 50 | |
| 10月 | -1 | 15 | 35 | |
| 11月 | -4 | 8 | 37 | |
| 12月 | -7 | 4 | 71 | |
| 年 | 635 | |||
