Grand Canyon ligger i det nordlige Arizona og har et tørt ørken- og højlandsklima med store temperaturforskelle mellem dag og nat. Vejret afhænger meget af, om du besøger South Rim, North Rim eller selve bunden af kløften, hvor der ofte er markant varmere end oppe ved kanten.
Sommeren er varm og solrig, men temperaturerne varierer meget. Ved South Rim er dagene ofte behagelige til varme, mens bunden af Grand Canyon kan blive ekstremt varm. Forår og efterår byder på mildere temperaturer og er oplagte til udsigtspunkter, korte vandreture og kør-selv-rundrejser. Vinteren kan være kold ved kanten, og der kan falde sne – især ved South Rim og North Rim.
Det bedste tidspunkt at besøge Grand Canyon er typisk april, maj, september og oktober. Her er vejret som regel mildere end om sommeren, og det er mere behageligt at gå ture langs kanten eller ned i kløften. Juni, juli og august er populære måneder, men der kan være mange besøgende, og varmen kan være intens – især nede i canyonen.
Grand Canyon har ikke en egentlig regntid, men sommeren kan byde på kraftige eftermiddagsbyger og tordenvejr, især i juli, august og september. Vinteren kan give sne og is på veje og stier ved kanten, så det er vigtigt at tjekke forholdene, hvis du rejser i de kolde måneder.