Clima semiárido de sierra, con veranos cálidos, inviernos frescos y 700 mm de lluvia anual en promedio.
La localización de Villa Carlos Paz en una región semiárida se refleja directamente en su clima: las temperaturas y la humedad varían de modo progresivo según la estación del año.
Verano: la humedad relativa del ambiente es del 65%, con tiempo caluroso al mediodía y en las primeras horas de la tarde. Las mañanas y tardes son agradables, mientras que las noches son más frescas. Las máximas medias oscilan entre 20° y 25°C.
Otoño y primavera: tiempo agradable al mediodía y por la tarde, con noches más frías. Las máximas medias oscilan entre 20° y 25°C.
Invierno: días frescos y noches frías, con medias inferiores a los 20°C.
La media anual de lluvias es de 700 mm, concentradas principalmente en el verano.