Die Wahiba Sands Wüste ist eines der trockenen Klimagebiete des Omans, was bedeutet, dass die Verdunstung hier stärker ist als die Niederschläge und die Region daher die Eigenschaften einer Sandwüste hat. Im Norden der Wüste bildet das Hadjar-Gebirge eine natürliche Barriere zum Golf von Oman. Das extrem trockene Wüstenwetter unterscheidet sich daher grundlegend von dem subtropischen feuchten Klima in der Hauptstadtregion.
Die beste Zeit für einen Besuch der Wahiba Sands ist zwischen Oktober und April. Zu Beginn und am Ende dieses Zeitraums kann es tagsüber noch sehr heiß sein, mit Temperaturen bis zu 37°C. Selbst nachts zeigt das Thermometer selten weniger als 20°C an. In den restlichen Wintermonaten liegen die Temperaturen tagsüber meist bei 28°C und fallen nachts auf 15°C. Die Luftfeuchtigkeit ist jedoch unterschiedlich. Sie ist in der Region Wahiba Sands sehr niedrig, was sie zu einer typischen Sandwüste macht. Folglich werden warme und kältere Temperaturen als viel angenehmer empfunden als an der nassen Küste. Dank der geringen Luftfeuchtigkeit produziert der Körper viel weniger Schweiß, was den Aufenthalt in der Wüste sehr erträglich macht.
Morgens kann sich gelegentlich, vor allem in den Wintermonaten, starker Bodennebel bilden, der sich aber meist schon kurz nach Sonnenaufgang auflöst. Der Wind ist tagsüber meist schwach bis mäßig und kann nach Sonnenuntergang deutlich zunehmen. Dieser starke Wind hört jedoch normalerweise nach ein oder zwei Stunden auf. Niederschläge treten sehr selten in Form von kurzen und sehr starken Schauern auf. Das Klima in der Wahiba-Wüste gilt aufgrund seiner Eigenschaften als eines der angenehmsten im Oman.