Le climat est tropical.
Il se caractérise par une longue saison sèche de novembre à juin et une saison humide de juillet à octobre, plus longue en Casamance. Cependant, la côte (de Saint-Louis à la presqu’île du Cap-Vert) est soumise à l’alizé durant la saison sèche. La température diurne moyenne est de 23,3 °C en janvier, et de 28,3 °C en juillet.
Les précipitations annuelles sont plus importantes dans le Sud, avec une moyenne de 1 400 mm, et chutent considérablement dans le Nord, avec moins de 381 mm. Au centre des régions non soumises à l’influence marine, le Ferlo est une vaste plaine en voie de désertification que la sécheresse de ces dernières décennies, accentuée par l’harmattan soufflant du désert, a transformée en une plaine de poussière. Au Sénégal, le nombre d'heures d'ensoleillement est l'un des plus élevés du monde (plus de 3000 heures d'ensoleillement par an).
