Mardin, Mezopotamya Ovası'nın kenarında, yüksek bir tepe üzerinde yer alması nedeniyle, karasal ve yarı kurak bir iklime sahiptir. Şehrin iklimi, genel olarak sıcak yazlar ve soğuk kışlar ile karakterize edilir, ancak yüksek konumundan ötürü, çevre bölgelere kıyasla biraz daha ılıman bir hava koşulları görülür. Yaz ayları sıcak ve kurak geçerken, kış ayları daha soğuk ve yağışlıdır.
Yazın, sıcaklıklar genellikle Haziran ayından başlayarak Eylül ayına kadar 30°C ile 40°C arasında değişebilir. En sıcak aylar genellikle Temmuz ve Ağustos'tur. Bu dönemlerde güneşin dik açıyla gelmesi ve az bulut olması, sıcak hava dalgalarına neden olur. Kış aylarında ise, sıcaklık Aralık'tan Şubat'a kadar sıfırın altına düşebilir. Özellikle gece saatlerinde sıcaklıkların donma noktasının altına düşmesi sıkça rastlanan bir durumdur.
Rüzgarlar, Mardin'de mevsimlere göre değişiklik gösterir. Yaz aylarında genellikle kuzey ve kuzeybatı yönlerden esen rüzgarlar hakimdir. Bu rüzgarlar, sıcak hava koşullarında biraz olsun serinletici bir etki yaratır. Kış aylarında ise güney ve güneydoğu yönlerden esen rüzgarlar soğuk hava dalgalarını beraberinde getirebilir.
Nem oranı, yıl boyunca oldukça düşüktür. Özellikle yaz aylarında nem oranının düşük olması, sıcak havanın daha da baskın hissedilmesine neden olur. Yağışlar ise çoğunlukla kış aylarında görülür. Mardin'de yıllık yağış miktarı oldukça düşüktür ve yağışların büyük çoğunluğu kış mevsiminde gerçekleşir. İlkbahar ve sonbahar mevsimlerinde ise yağışlar hafif ve aralıklıdır.
Bu iklim koşulları, Mardin'de yaşam üzerinde çeşitli etkilere sahiptir. Yazın yüksek sıcaklıklar, özellikle yaşlılar ve kronik rahatsızlığı olan kişiler için sağlık riskleri oluşturabilir. Ayrıca, tarım faaliyetleri için sulama ihtiyacını artırır ve su kaynakları üzerinde baskı oluşturur. Kışın soğuk ve yağışlı hava, ısıtma ihtiyacını artırırken, kırsal kesimde yaşayanlar için ulaşımı zorlaştırabilir. Rüzgarların esintisi ve düşük nem oranı ise, özellikle yaz aylarında yangın riskini artırabilir ve solunum yolu hastalıklarına yol açabilir.