El clima cusqueño es relativamente fresco. La temperatura promedio anual fluctúa entre los 4.2°C y los 19.6°C (entre 39.6° y 67.3° Fahrenheit). Hay un poco de uniformidad en la temperatura entre verano e invierno. Normalmente hace frío en la noche y durante las primeras horas de la mañana aumenta considerablemente la temperatura hasta el mediodía. En los días soleados la temperatura alcanza los 20°C

Cusco se halla bajo la influencia macro-climática de grandes masas de aire provenientes de la selva sur oriental, del Altiplano, e incluso de la lejana región de la Patagonia. Los vientos que llegan del Altiplano peruano-boliviano son más bien fríos y secos, al igual que los que provienen de la Patagonia, ingresando por la zona sur oriental y que por lo general suponen eventos climáticos de mayor escala.

Por otro lado, los vientos locales que se generan en sus valles y en sus llanuras tienen la función de distribuir calor y humedad a lo largo del día. Los vientos de la selva sur implican inmensas masas de aire cargadas de humedad, que son impulsadas por los vientos alisios del oriente.

La altitud en la que se encuentra el Cusco y su proximidad al ecuador genera una variedad de climas en los que se distinguen dos estaciones bien definidas:

-La estación de lluvias, que va de noviembre a marzo. La media de las precipitaciones anuales fluctúa entre los 600 a 1000 mm.

-La estación seca, de abril hasta octubre con intenso frío en las mañanas y en las noches, durante el mes de junio (tiempo de heladas) la temperatura cae frecuentemente hasta 5° ó 7°C (23° ó 19.4°F) e inclusive puede llegar a bajo cero.

Climas Cálidos (húmedos y secos)

Climas Húmedos:
Corresponden a las zonas de selva baja, tanto al norte, en el bajo Urubamba, como al este del departamento, en la entrada de los valles Pillcopata y Araza.
• Precipitaciones: más de 1,000 mm. al año
• Temperaturas:
  Máxima: alrededor de 30°
  Mediana: entre 23° y 25°
  Mínima: alrededor de 20°

Climas Secos:
Los climas cálidos y secos, en cambio, se dan en las yungas bajas que aparecen, en forma de cañones, en la cuenca del río Apurímac, al centro y suroeste del departamento.
• Precipitaciones: menos de 500 mm. al año
• Temperaturas:
  Máxima: hasta 32°
  Mediana: entre 17° y 18°
  Mínima: hasta 4.4°

Climas Templados (húmedos y secos)
Climas de los valles interandinos que dominan la zona central del territorio cusqueño, donde la diferencia en humedad está marcada por la ubicación en la vertiente. Es decir, la cercanía al oriente implica más humedad, mientras que la proximidad al occidente implica mayor sequedad. Las zonas de clima templado son de vital importancia para el asentamiento de las poblaciones.
• Temperaturas:
  Máxima: hasta 29°
  Mediana: entre 11° y 16°
  Mínima: entre 7° y -4°

Climas Fríos (húmedos y secos)
Se dan, principalmente, en las zonas altas de los valles, en las punas y en las regiones que rodean a los glaciares; es decir, en áreas que se encuentran por encima de los 3,800 m.s.n.m.
• Temperaturas:
  Máxima: hasta 10°
  Mediana: varían conforme la altitud.
  Mínima: bajo los 0°

HUMEDAD: En la sección mas baja del Valle del Cusco hay un promedio de humedad anual de 64%.