Colorado kan opdeles i tre klimaregioner, der i høj grad afspejler forskelle i højde og nærhed til de store bjergkæder: de østlige sletter, Colorado Piedmont, og Rocky Mountains og Colorado Plateau i vest. Sommertemperaturerne på sletterne ligger i gennemsnit omkring 24 °C i juli og august; de daglige minimums- og maksimumstemperaturer kan variere så meget som 22-28 °C, selv om den generelle variation er omkring 14 °C. Vintrene er tørre, kolde, blæsende og generelt barske. Sletterne er en legeplads for vinden, og selv om snefaldet generelt er let, kan snestormen om vinteren blive et frygteligt element for både mennesker og dyr. De gennemsnitlige lave nattemperaturer i januar varierer fra ca. 10 til ca. 30 °F (-12 til -1 °C), og de daglige høje temperaturer ligger i gennemsnit mellem midten af 30’erne og ca. 50 °F (ca. -2 til 10 °C). Den årlige nedbør er uregelmæssig og varierer fra ca. 380 til 510 mm (15 til 20 tommer); næsten tre fjerdedele af den falder om sommeren, og hagl er hyppigt.
Lorax
Der falder mindre nedbør årligt i Colorado-piemonte end på sletterne; mindre end tre fjerdedele af nedbøren falder om sommeren, for det meste i form af tordenvejr. Juli-temperaturerne i Denver ligger i gennemsnit i de lave 70 F (ca. 23 °C); januar-temperaturer, ca. 30 °F (-1 °C). Det er ikke ualmindeligt med korte varme- og kuldeperioder, hvor temperaturen stiger til henholdsvis 32 °C (90 °F) eller falder til under 10 °F (10 °F). Chinook – en tør, nedadgående vinterluftstrøm fra de høje bjerge, der opvarmes ved kompression, mens den falder – øger ofte temperaturen med 17-22 °C (30-40 °F) på mindre end en time, smelter snedækket og kan skabe voldsomme vinde, der er blevet registreret til over 160 km i timen.
S. Voynick/Shostal Associates
Den barske topografi i bjergene og på plateauerne i det vestlige Colorado skaber et komplekst mønster af lokale klimaer. Højden, mængden af eksponering for solens direkte stråler og bjergkædernes og dalenes orientering i forhold til den generelle luftcirkulation er vigtige faktorer, der er bestemmende for klimaet på et bestemt sted. Typisk er der store variationer i klimaet inden for korte afstande. Juli-temperaturerne ligger i gennemsnit på omkring 16 °C mange steder i bjergene, mens de lavere plateauer og dalsænkninger i gennemsnit ligger omkring 11 °C højere. Vintertemperaturerne bliver ofte mere ekstreme med stigende højde. Leadville, der ligger i ca. 3.000 meter højde, har en gennemsnitstemperatur i januar på ca. -8 °C, men temperaturen kan falde til ca. -46 °C i større højder. Der hersker tørre forhold over store dele af Colorado Plateau, mens der i højder over 1.700 meter er tilstrækkelig nedbør til at opretholde tætte skove. Nedbøren stiger generelt hurtigt med højden, og mængden varierer fra ca. 500 til 1270 mm (20 til 50 tommer). Der kan falde sne i løbet af en hvilken som helst måned i bjergene, og den samlede årlige mængde sne er stor og når regelmæssigt op på 7.600 mm (300 tommer) på nogle stationer.