Con un tipo de clima denominado semidesértico, la región de Coquimbo cuenta con más de 300 noches despejadas en el año. Esto, es una oportunidad importante para la observación astronómica, lo que la sitúa como uno de los lugares predominantes para esta disciplina en el mundo.
Por otra parte, se presentan fenómenos climáticos como la llamada camanchaca (neblina costera) en el sector de la Cordillera de la Costa, lo que permite también un predominio de especies vegetales interesantes para parques que protejan estas especies como el Parque Fray Jorge. Además, en la zona cordillerana, existe un clima estepario frío de montaña, lo que tiene como característica principal su sequedad atmosférica. Esto, otorga que durante las noches se genere el Rocío, el cual es la suma de pequeñas gotas que descienden del cielo, generando humedad.

Las lluvias se manifiestan principalmente durante el invierno, y en los valles centrales, predominan temperaturas más altas que en las ciudades. Pese a eso, la sensación térmica generada, es agradable para pasar unas vacaciones inolvidables en cualquiera de las estaciones del año.