El sistema Thornthwaite (sistema de clasificación climática), clasifica el clima del Volcán Acatenango como un clima templado, pero a causa de sus elevaciones, en días soleados las temperaturas mantienen un rango de 25° y 30° centígrados y es posible que descienda a temperaturas de hasta -5° centígrados en los días más fríos y en las partes altas del coloso.
Para ascender el Volcán Acatenango, es necesario llevar ropa para el clima frío. Por la noche y madrugada la temperatura suele bajar, esto se debe a causa del viento, lluvia o humedad.
Entre los meses de noviembre a abril, el clima es más frío, sin embargo, es la temporada en la cual se pueden apreciar mejores vistas porque es temporada de mayores vientos y es normal encontrar cielos más despejados, además que es temporada seca en la cual es más recomendable ascender.
El Volcán Acatenango presenta alrededor de 4 microclimas durante el ascenso, estos se pueden dividir en: sembradíos, la parte inicial del ascenso en donde se puede apreciar el horizonte cubierto de campos de cultivo de maíz, arvejas, frijol y hortalizas, el segundo microclima presente es el de un bosque nuboso, es una zona empinada y poco resbaladiza, en temporada de lluvias esta zona suele tornarse complicada; el siguiente microclima presente es un bosque alpino alto, un espacio verde con árboles grandes y donde se puede apreciar la vista hacia otros volcanes, por último la zona volcánica que es el tramo final hacia la cumbre, se torna difícil ya que es una zona empinada y de arena volcánica que dificulta el paso de quienes ascienden.