En la zona costera de la región, donde se encuentra la ciudad de Arica, el clima es templado, con abundante humedad y escasas precipitaciones. Durante el año se encuentra con temperaturas extremas entre los 15 y los 26 grados, dependiendo de la estación, pero con un mínimo de variación térmica diaria. Las estaciones son poco marcadas, y hay gran presencia de nubosidad litoral, abundando la niebla matinal, conocida como camanchaca. Sin embargo, la temperatura media anual se mantiene en torno a los 18,8°C. Las precipitaciones, ocurridas en los meses estivales de enero y febrero, son inferiores a los 3mm.

Si bien en la costa los veranos son calientes y áridos, mientras los inviernos son secos, frescos y fundamentalmente despejados, en el sector del altiplano los cambios de temperatura son bruscos, pudiendo ir desde los -20 °C en la noche a los 35°C durante el día. Las precipitaciones son practicamente nulas, y se dan durante el verano austral, en enero y, especialmente, febrero. El fenómeno del verano lluvioso alimenta el Río San José, que llega hasta el océano pacífico, puntualmente hasta la Playa Chinchorro, en Arica, durante estos meses, permaneciendo con su caudal seco el resto del año, a la espera de las lluvias. Las precipitaciones veraniegas son conocidas como el Invierno Altiplánico o Invierno Boliviano. Este fenómeno además alimenta la cuenca endorréica del Lago Coipasa, el río Lauca y demás afluentes el sector. Si bien en la ciudad los cambios climáticos no son fuertes, las mejores puntuaciones en cuanto al clima se mantienen desde principios de marzo hasta principios de enero.