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 иавгуст 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 — през зимата.
Трайно формиране на снежна покривка в зоните непосредствено над 1000 m надморска височина се наблюдава след 10-15 декември — за северните склонове, а за южните — след 20-30 декември. Снежната покривка се задържа средно 200-220 дни в годината, като за ниската зона на планината тя е най-дебела през февруари. Тогава средната месечна дебелина достига 20-30 cm. Във високата зона — над 2000 m надморска височина — снежната покривка е най-дебела през март — 70-80 cm. В най-високите части максималната дебелина на снежната покривка достига 200-240 cm. Средната продължителност на периода с устойчива снежна покривка е 70-80 дни за надморска височина 1200-1300 m, а при надморска височина над 2000 m достига до 180-200 дни. Не са изключение ветрове със скорост 30-40 m/s (над 100 km/h), с предимно югозападна и западна ориентация. Северозападните и североизточните ветрове са по-умерени. Средната месечна скорост на вятъра по най-високите планински върхове достига 11-12 m/s. В по-ниските части средната месечна скорост се изменя от 1,2 до 2,5 m/s, а в средната височинна зона от 2,5-3,2 m/s.
