I Chiang Mai vil du opleve en høj luftfugtighed hvor vejret hurtigt skifter fra varme temperaturer til kraftige regnskyl. Det kan særligt opleves i regnsæsonen som er mellem juni og oktober, hvor der vil forekomme pludselige monsunlignende regnbyger. Mellem marts og juni kan du opleve meget høje temperaturer i Chiang Mai, ofte omkring 35 grader. De fleste turister besøger Chiang Mai mellem november og februar hvor gennemsnitstemperaturen er omkring 28 grader og der er meget begrænset nedbør. Da Chiang Mai ligger omringet af bjerge, kan temperaturen falde drastisk om natten, hvor den kan komme helt ned under 10 grader.
Chiang Mai er generelt et par grader køligere end Bangkok og Thailands sydlige øer gennem hele året, hvilket gør det til en perfekt destination til vandreture og andre aktiviteter.