Рила има типичен планински климат. На връх Мусала (2 925 m) падат 2000 mm валежи годишно като 80% от тях са от сняг. Там са измерени най-ниските температури за планината — абсолютна минимална температура -31,2°С при средна месечна температура -11,6°С, измерена през февруари. Абсолютната максимална температура е 18,7°С. Отрицателните температури се задържат средно около 9 месеца, като често продължават до края на юни. Устойчиво повишаване на температурата се наблюдава към средата и края на юли. Но дори и през летните месеци температурата не се задържа трайно над 10°С. От 5 до 10 дни през юни, юли и август са със средна температура над 15°С. Това определя краткия вегетационен период във високопланинските части. Той варира от 3 до 6 месеца, като над 2000 метра надморска височина трае около 3 месеца.
Във високите части на Рила относителната влажност на въздуха най-често е в границите от 80 до 85%. Най-сухи са студените, зимни месеци. Влажността е различна за северните и южни склонове на Рила. По южните склонове на планината валежите през зимата достигат до 22-25% от годишната норма, докато по северните склонове са занижени. По западните и северни склонове максимумът на валежите е през пролетта и лятото, а по източните склонове — преззимата.
