Климатът на Памир е високопланински, суров, остро континентален, особено в Източен Памир, където високите затворени котловини способстват за задържането и допълнителното охлаждане на въздуха. Поради факта, че Памир се намира в субтропичния пояс през зимата преобладава преноса на въздушни маси от умерените ширини, а през лятото – от тропичните ширини. Средната януарска температура в Източен Памир на височина около 3600 m е -17,8 °C. Зимата продължава от октомври до април включително. Абсолютните минимални температури достигат до -50 °C. Лятото е кратко и хладно, като летните температури рядко надвишават 20 °C. Средната юлска температура (на същата надморска височина, както и през януари) е 13,9 °C. В долините на река [[Бартанг]] (Мургаб, Оксу) и в безотточните котловини (езерото [[Каракул (езеро)|Каракул]] и др.) е разпространена вечно замръзналата почва. В долините на Западен Памир средната януарска температура на височина около 2100 m е -7,4 °C, средната юлска 22,5 °C. Вегетационния период (минимална денонощна температура 5 °C) е от 223 денонощия в [[Хорог]] до 140 денонощия в Мургаб. За годишния ход на валежите съществено влияние оказват циклоналните процеси при преноса на въздушни маси от югозапад. В долините на Западен Памир годишната сума на валежите съставлява 92 – 260 mm, в Източен Памир – 60 – 119 mm. Във височина и по склоновете на хребетите количеството на валежите се увеличава (на ледника [[Федченко (ледник)|Федченко]] 1100 mm). Максимумът на валежите в Западен Памир е през март и април, а минимумът – през лятото. В Източен Памир съответно – през май и юни и през август. През лятото в Източен Памир са възможни влияния на влажни тропически въздушни маси, участващи в мусонната циркулация над [[Индия]].<ref name="bse"/>
