Colorado kan delas in i tre klimatregioner som till stor del återspeglar skillnader i höjd och närhet till de stora bergskedjorna: de östra slätterna, Colorado-piemonte, Rocky Mountains och Coloradoplatån i väster. Sommartemperaturerna på slätterna ligger i genomsnitt runt 24 °C i juli och augusti. De dagliga lägsta och högsta temperaturerna kan variera så mycket som 22-28 °C, även om den allmänna variationen är cirka 14 °C. Vintrarna är torra, kalla, blåsiga och allmänt stränga. Slätterna utgör en lekplats för vinden, och även om snöfallet i allmänhet är svagt kan snöstormen på vintern bli ett fruktansvärt inslag för både människor och djur. De genomsnittliga låga temperaturerna nattetid i januari varierar från cirka 10 till cirka 30 °F (-12 till -1 °C), och de högsta dagstemperaturerna ligger i genomsnitt mellan 30 och 50 °F (cirka -2 till 10 °C). Den årliga nederbörden är oregelbunden och varierar mellan 380 och 510 mm; nästan tre fjärdedelar av nederbörden faller under sommaren och hagel förekommer ofta.
Lorax
Det faller mindre nederbörd årligen i Colorados piemonte än på slätterna; mindre än tre fjärdedelar av nederbörden faller på sommaren, oftast i form av åska. Juli-temperaturerna i Denver ligger i genomsnitt på låga 23 °C, medan januaritemperaturerna ligger på -1 °C. Det är inte ovanligt med korta perioder av hetta och kyla som stiger till 32 °C (90 °F) eller sjunker under 10 °F. Chinook – en torr, nedåtgående vinterluftström från de höga bergen som värms upp genom kompression när den sjunker – höjer ofta temperaturen med 17-22 °C på mindre än en timme, smälter snötäcket och kan ge upphov till våldsamma vindar som har uppmätts till mer än 160 km i timmen.
S. Voynick/Shostal Associates
Den karga topografin i bergen och på platåerna i västra Colorado ger upphov till ett komplicerat mönster av lokala klimat. Höjden, mängden exponering för solens direkta strålar och bergskedjornas och dalarnas orientering mot den allmänna luftcirkulationen är viktiga faktorer som bestämmer klimatet på en viss plats. Typiskt sett förekommer stora variationer i klimatet inom korta avstånd. Temperaturen i juli ligger i genomsnitt på låga 60 F (ca 16 °C) på många platser i bergen, medan temperaturen på de lägre platåerna och i dalgångarna i genomsnitt är ca 11 °C högre. Vintertemperaturerna blir ofta mer extrema med stigande höjd. Leadville, som ligger på cirka 3 000 meter, har en genomsnittlig januaritemperatur på cirka -8 °C, men temperaturen kan sjunka till cirka -46 °C på högre höjder. Torra förhållanden råder över stora delar av Coloradoplatån, medan nederbörden på höjder över 1 700 meter är tillräcklig för att upprätthålla täta skogar. Nederbörden ökar i allmänhet snabbt med höjden, med mängder som varierar mellan 500 och 1 270 mm. Snö kan falla under vilken månad som helst i bergen, och de totala årliga ackumulationerna är stora och når regelbundet upp till 7 600 mm (300 tum) vid vissa stationer.