В Западните Родопи, заради по-голямата надморска височина преобладава планински климат. Климатът там е смекчен от топлите средиземноморски въздушни маси, проникващи по теченията на реките. Това смекчаване на климата е по-осезаемо в Източните Родопи, защото там надморската височина е по-малка и речните долини предлагат лесен път на по-топлия въздух от юг. В Западните Родопи средиземноморското влияние е по-слабо, а в Източните – по-силно, което е видно от средногодишните температури и средногодишната сума на валежите за пет метеоролотгични станции: Велинград 9 °С, 550 mm; Смолян 8,5 °С, 981 mm; Златоград 10,9 °С, 986 mm; Кърджали 12,5 °С, 663 mm; Ивайловград 12,7 °С, 736 mm. В Западните Родопи валежите са главно през летните месеци, а в източните – през зимата.
