Du fait de leur extension en latitude, les États-Unis connaissent une grande variété de climats. La disposition méridienne des principaux axes du relief (Coast Ranges, montagnes Rocheuses, Appalaches) entrave la propagation des influences maritimes. En revanche, aucun obstacle ne s'oppose à l'avancée hivernale de l'air polaire vers le sud; de même l'air humide issu du golfe du Mexique s'avance très loin vers le nord en période estivale. Les climats sont donc marqués, hormis le long de la bordure pacifique, par une continentalité prononcée.
Le Nord-Est et la région des Grands Lacs appartiennent à la Snow Belt, région la plus enneigée du monde. Les hivers y sont longs et rigoureux. New York, ville située à la latitude de Naples, connaît une moyenne de 0 °C en janvier et subit de violentes tempêtes de neige. À un hiver scandinave succède un été chaud et humide avant la splendeur de l'été indien (début de l'automne).
La zone subtropicale, limitée au nord par Washington, couvre tout le sud-est du pays. En été, l'air tropical issu du golfe du Mexique entretient un climat chaud, lourd et humide. Les températures moyennes estivales s'élèvent jusqu'à 27?5 °C à Miami et à Savannah, 26 °C à Richmond. La pluviosité diminue avec l'éloignement du Golfe (1?500 mm à Miami, 1?200 mm à Savannah, 1?060 mm à Richmond). Les brèves vagues de froid n'affectent guère les moyennes hivernales (19 °C en janvier à Miami).
Les Grandes Plaines – qui conviennent pourtant si bien aux céréales – sont beaucoup moins bien dotées: les hivers y sont rigoureux (les minima nocturnes peuvent descendre à - 25 °C aux abords de la frontière canadienne), les étés plutôt chauds (21?5 °C à Denver en juillet), et la pluviosité est de plus en plus faible à mesure que l'on s'avance vers l'ouest (Denver n'enregistre que 360 mm de précipitations annuelles).
La sécheresse est encore plus marquée dans l'Ouest intérieur, éloigné des sources d'humidité du golfe du Mexique et du Pacifique. Yuma (Arizona) ne reçoit que 80 mm de pluies par an, moins que certaines stations sahariennes. L'aridité va ici de pair avec une intense luminosité: 3?700 heures d'ensoleillement par an à Phoenix (Arizona). Les dépressions encaissées connaissent des températures extrêmes: plus de 50 °C sous abri en été dans la Vallée de la Mort, le point le plus bas de l'Union (- 86 m).
La façade maritime californienne jouit d'un climat de type méditerranéen: malgré une sécheresse estivale prononcée, les températures sont agréables (20?5 °C à Los Angeles en juillet), parfois fraîches (15?5 °C à San Francisco, où influe un courant maritime froid). La douceur des hivers (13 °C en janvier à San Diego, 12 °C à Los Angeles) vaut au «Golden State» sa grande réputation touristique.
La façade nord-pacifique connaît un climat à tendance océanique très prononcée: hivers doux, étés frais (à Seattle, les températures moyennes s'élèvent à 4 °C en janvier et à 18 °C en juillet), pluviosité abondante et fréquente (de 180 à 200 jours de précipitations annuelles). Les montagnes exposées aux vents d'ouest reçoivent plusieurs mètres de précipitations, le «record» revenant aux monts Olympic. Mais la pluviosité diminue rapidement vers l'intérieur, où seuls les plus hauts sommets restent enneigés toute l'année.
L'Alaska, au bord de l'océan Pacifique, est également influencé par l'océan (la station de Sitka enregistre - 2 °C en janvier, 11 °C en août et reçoit 4?000 mm de précipitations par an). Toutefois, le climat se dégrade rapidement vers le nord et l'intérieur, où règnent le froid, la sécheresse et les longues nuits hivernales. Le sol gèle toute l'année en profondeur (permagel); seuls quelques centimètres superficiels dégèlent en été.