Palmdale liegt in der Hohen Wüste, wo die Sommer sehr heiß und trocken sind und die Winter kühl bis kalt und windig sind, wobei Schneefall möglich ist. Palmdale hat über 300 Sonnentage pro Jahr. Das gleiche Wettermuster, das die Meeresschicht und die nachmittägliche Meeresbrise zum Los Angeles Basin bringt, bringt böige Winde nach Palmdale, besonders in der Nähe der Ausläufer auf der Südseite. Außer bei Windereignissen in Santa Ana (Nordosten) (normalerweise Herbst und Winter) wehen böige Südwestwinde fast jeden Nachmittag und Abend das ganze Jahr über Palmdale. Der Wind ist so zuverlässig, dass Windkraftanlagen zur Stromerzeugung eingesetzt werden.
Winter: kühl bis kalt, nass und windig. Die Wintertage sind etwas mild, aber die Winternächte können kalt sein. Die Temperaturen sind zeitweise im einstelligen Bereich gesunken. Der Windchillfaktor kann manchmal unter null liegen. Dies ist Palmdales Regenzeit und neigt während dieser Zeit zu Überschwemmungen. Gelegentlich schneit es, manchmal mit mehreren Zentimetern Ansammlung. Die durchschnittliche Tageszeit liegt im Winter zwischen +10°C und +16°C, während die Winternächte normalerweise bei -1°C liegen und bis auf -7°C sinken.
Frühling: Mäßige Temperaturen. Immer noch gelegentlich nass und sehr windig. Die Übergangszeit von Winter- zu Sommertemperaturen ist sehr kurz. Die durchschnittlichen Tageshöchstwerte liegen zwischen +21°C und +27°C während sie über Nacht auf +3°C oder +10°C (F) absinken.
Sommer: Sehr heiße, trockene Hitze mit wenig oder keinem Niederschlag. Die Temperaturen steigen oft dreistellig an. In der hohen Wüste, in der sich Palmdale befindet, können die Temperaturen nachts etwas abkühlen, im Gegensatz zu den niedrigen Wüstenstädten wie Palm Springs. Die durchschnittlichen Tageshöchstwerte liegen bei +36°C, obwohl der Wärmeindex einen Wert von über +42°C ausmachen kann. Die Temperaturen fallen normalerweise nach Mitternacht auf +18°C. Lokale Stromrechnungen können im Sommer mit Klimaanlagen betrieben werden, die praktisch den ganzen Tag und die Nacht laufen. Trotz der sehr heißen Temperaturen ist es üblich, Sommerstürme zu erleben, bei denen die Temperaturen immer noch heiß sind und es heftige Regenfälle und Gewitter gibt.
Herbst: Mäßige Temperaturen mit wenig oder keinem Niederschlag. Wie im Frühling fühlt sich diese Saison sehr kurz an. Infolgedessen haben die Laubbaumblätter eine kurze Farbänderung und verlieren ihre Blätter schnell. Die durchschnittlichen Tageshöchstwerte liegen zwischen +21°C und +27°C, während sie über Nacht auf +4°C bis +13°C fallen.
Klimatabelle:
