Podnebí v Pekingu je kontinentální, přičemž zimy bývají mrazivé – průměrná teplota v lednu je 4°C. Jara a podzimy jsou suchá, teploty se dlouhodobě pohybují kolem 8°C – zato léta bývají pod vlivem jižního monzunu vlhká, teploty se pohybují okolo 28°C. Nejlepším měsícem pro návštěvu Pekingu je září a říjen, kdy ve městě bývá okolo 20°C.
Největším problémem Pekingu je smog, který až pětkrát překračuje limity stanovené Světovou zdravotnickou organizací. Ačkoliv se dle čínských institucí stav za několik posledních let vylepšil, často je viditelnost tak špatná, že přes smog za celý den nezahlédnete Slunce.