长白山属于温带大陆性山地气候，特点是冬季漫长寒冷，夏季短暂凉爽且天气变化无常，春季多风，秋季多雾。年平均气温在-7℃至3℃ 之间。
到长白山旅游的最佳时节是7、8、9月份，这个时候的长白山景色非常美丽。由于山地地形垂直变化的影响，长白山从山脚到山顶，随着调高度的增加形成由温带到寒带的4个景观带，这在世界上是罕见的，“一山有四季，十里不同天”，在这时可以度过一个不一样的夏季。
6月15日～7月15日这段时间是长白山旅游最好的时候，这段时间，山上积雪尚未完全融化，山花盛开，晴天较多，可以登上主峰看天池；
7月15日－8月15日是旅游高峰时期，游人很多，阴雨天也很多，经常看不到天池；
8月15日－9月15日正是秋高气爽的季节，晴天很多，容易看到天池，遍山呈现斑斓的颜色。
冬季的长白山是滑雪运动的最佳季节，但是因为气候寒冷、天气变化无常，所以去到天池这样的景点就会非常危险，虽然冬季是最容易看到天池全貌的季节。
