Duyên hải Nam Trung Bộ có đặc điểm khí hậu của Đông Trường Sơn; mùa hạ có gió phơn Tây Nam; về thu-đông mưa địa hình và tác động của dải hội tụ nhiệt đới đem lại mưa lớn ở Đà Nẵng và Quảng Nam (nhất là ở thượng nguồn sông Thu Bồn). Tuy nhiên, phía nam Duyên hải Nam Trung Bộ thường ít mưa, khô hạn kéo dài, đặc biệt ở Ninh Thuận và Bình Thuận.