Gran parte de los paisajes de Santa Cruz se parecen a los de Chubut La mayor parte de la provincia pertenece a la región del semidesierto patagónico, donde el clima es frío, seco y los vientos, constantes.

La temperatura anual promedio es de 13º C en verano y 3º C en invierno.

En los meses más fríos (mayo, junio, julio y agosto) la mínima puede alcanzar Ios 25º C bajo cero. Enero y febrero son los más calurosos.

En la meseta central las precipitaciones son reducidas: varían entre 150 y 200 mm anuales. La zona que corresponde a los Andes se caracteriza por su clima níveo. En Santa Cruz soplan vientos de distintos sectores. Los que corren de noroeste a sudeste, cargados de humedad, favorecen al norte de la Patagonia. Los vientos del oeste, aunque soplan durante todo el año, predominan en primavera y verano.

El clima de la Patagonia se ubica en los de tipo moderado, con cuatro estaciones bien definidas, con primaveras y otoños cortos y largo invierno, y gran amplitud entre las temperaturas de invierno y de verano. Un corte transversal muestra amplitudes térmicas anuales de más de 10° en San Carlos de Bariloche, de más de 17° en Maquinchao, en el corazón de la Meseta, y de unos 13° en Carmen de Patagones, a 30 km del Atlántico. Debido a su altura, el área de Maquinchao (cerca de 800 m sobre el nivel del mar) alcanza excepcionalmente los 30° bajo cero, con to que resulta tan fría como las áreas más frías de la Patagonia austral. La temperatura media en invierno, sin embargo, es de -2°, la misma que en la Tierra del Fuego argentina. Las temperaturas máximas absolutas son altas en la Patagonia, con marcas de hasta 45° en la parte oriental de la mesopotamia configurada por los ríos Colorado y Negro, y un poco menos en Carmen de Patagones. En Maquinchao pueden sobrepasar los 35°, en tanto que alcanzan a los 30° en Ushuaia.

AI sur del paralelo 30°S se hacen dominantes los vientos del oeste, que abandonan en la cordillera su carga de humedad procedente del Pacífico: las lluvias pasan de los 2.000 mm, hasta los 5.000 mm en la vertiente occidental (Chile), a los 600 y 400 mm de precipitación en la oriental (Argentina). En la región extraandina, la zona de máxima sequedad, conformada por la isohieta de los 200 mm de precipitaciones, parte de la porción media del río Colorado y se extiende hacia el sur para cubrir todo el largo hasta el estrecho de Magallanes. La humedad aumenta en el ángulo noreste y hacia el norte del ámbito, amén de hacia el oeste franco, en que llega hasta los 400 mm en la porción sur de la Cordillera -500 mm y más en Tierra del Fuego-, y 800 y hasta 1.000 mm de precipitación en áreas altas de la porción norte.