Горы, окружающие город, формируют его особый микроклимат. Кисловодск располагается значительно выше других курортов Кавказских минеральных Вод и защищён цепью гор, достигающих высоты от 1200 м на севере, 1400 м на востоке и до 1600 м над уровнем моря на юге от города.  Воздух здесь никогда не застаивается, так как долина непрерывно вентилируется свободным потоком свежего горного воздуха, идущего по ущельям рек.

Климат Кисловодска — умеренно континентальный с большим количеством солнечных дней. По количеству солнечных дней Кисловодск не уступает лучшим курортам мира. В среднем за год количество ясных дней с учётом нижней облачности в Кисловодске составляет около 150. Количество часов солнечного сияния в Кисловодске в среднем составляет 2 093 часа в год. Это 52,3 % по отношению к максимально возможной.

 Но не только время солнечного сияния, а и высокая интенсивность солнечной радиации характерна для Кисловодска, что обусловлено высоким положением курорта над уровнем моря и большой чистотой воздуха. Среднегодовая температура составляет около +8,4 °C. Среднегодовое количество осадков самое большое среди курортов КавМинВод — 674 мм, но при этом большая часть из них выпадает весной и в начале лета.

 Воздух в Кисловодске всегда чистый, преимущественно сухой и бодрящий. Кисловодск выделяется среди других курортов КавМинВод своей в основном более тихой, без сильных ветров погодой и относительно низкой влажностью в зимний период, которая колеблется днём от 56 до 70 %, что благотворно сказывается на самочувствии отдыхающих. 

Атмосферное давление в разных районах Кисловодска может сильно отличаться, это происходит из-за перепада высот, в пределах города от 750 м до 1200 м над уровнем моря. Также в зависимости от высоты и рельефа различается температура воздуха, влажность и скорость ветра в разных районах города.

Зима в Кисловодске умеренно мягкая, сухая, с неустойчивым снежным покровом, холода обычно наступают во второй половине ноября или даже позже. Снегопад обычно бывает небольшой, хотя выпавший снег может лежать 1,5 — 2 месяца. Среднее число дней с снежным покровом 66 дней за год. Зимние пейзажи в Кисловодске такие же красочные, как и летние. Особенно хорошо в эти дни в горах Кисловодска. Зимой много солнечных дней, в течение дня солнце светит не менее 4 часов.  Сильные ветры бывают редко.

Весна наступает позже, чем на других курортах Кавказских Минеральных Вод, погода изменчива и ветрена, особенно в апреле, наблюдается смена дождей снегопадом, тёплой погоды — холодной.

Лето в Кисловодске умеренно влажное, тёплое, продолжительное, почти никогда не бывает жарким, благодаря долинным горным ветрам поздним вечером и ранним утром всегда прохладно, летом разница ночной и дневной температуры воздуха обычно составляет 10-15 °C. Средняя температура июля — августа 19,0 °C. Дожди большей частью кратковременные, грозовые, с мая по июль довольно частые и обильные. 

Осень в Кисловодске умеренно сухая, иногда в течение месяца не бывает ни одного дождя, но духоты не чувствуется и в этот сезон. Преимущественно солнечная и сухая погода держится обычно до конца октября.

Совокупность вышеуказанных климатических особенностей делает Кисловодск одним из лучших в мире горноклиматических курортов: чистый воздух, большое количество солнечных дней, оптимальная влажность воздуха вместе с умеренной гиопоксией, характерной для низкогорной местности, оказывают целебное воздействие на сердечно-сосудистую и дыхательную системы, что позволяет использовать климатические факторы курорта для восстановления и укрепления здоровья у различных категорий отдыхающих.