武当山属亚热带季风气候，垂直气候明显，气温随海拔高度递减。
全山分3层气候区：
高层即朝天宫至金顶，海拔1200-1600米，年平均气温8.5℃；
中层即紫霄宫至朝天宫，海拔750-1200米，年平均气温12℃；
底层在海拔750米以下的太子坡和老营镇等地，年平均气温则在15.9℃左右。
最佳旅游时间是春秋两季。
春季推荐坐落在武当山主峰天柱峰上的金殿，是我国现存最大的铜铸镏金大殿。每逢电闪雷鸣的时候，光球在金殿四周滚动，但霹雳却击不到金殿，游客若有幸即可看到此“烈火炼殿”的奇观。此季又恰逢三月三庙会和朝武当的时节，热闹非凡，不容错过。
看点：金殿、龙头香、“三月三”庙会、朝武当
秋季推荐南岩峰岭奇峭，林木苍翠，上接碧霄，下临绝涧，是武当山36岩中最美的一处。其周围还有仙侣岩、黑虎岩、红军洞、龙潭等，都是下临绝涧、峭壁千仞的景致，可谓无限风光在险峰。此季又恰逢武当国际旅游节，是了解武当传统文化的最佳时机。
看点：南岩宫、武当国际旅游节、朝武当