Las Vegas grenzt an drei verschiedene Wüsten: Die Mohave-Wüste, die Sonoran-Wüste und das Great Basin. Daher ist das Klima trocken und heiß, durchschnittlich gibt es 310 Sonnentage im Jahr.

Die durchschnittliche Sonnenscheindauer beträgt 7 Stunden pro Tag im Winter und bis zu 13 Stunden im Sommer. Das wirkt sich auch auf die Temperaturen aus, wie die Klimatabelle zeigt:

Monat	Jan	Feb	Mär	Apr	Mai	Jun	Jul	Aug	Sep	Okt	Nov	Dez
Lufttemperatur in °C	12	15	20	25	31	36	40	39	35	27	18	13

Im Sommer sind Spitzentemperaturen von über 45 °C möglich, in manchen Vororten sogar über 50 °C. Auch die Nacht bringt kaum Abkühlung. Daher ist es ratsam, immer eine Kopfbedeckung zu tragen und einen ausreichenden Wasservorrat dabeizuhaben (vor allem bei Ausflügen in’s Death Valley). Auch Sonnencreme leistet gute Dienste. Da im Stadtbereich die Wärme lange aufgestaut wird, wird die Tageshöchsttemperatur erst gegen 17 Uhr erreicht und nicht, wie man meinen könnte, mittags.

Die Trockenheit ist im Gegensatz zu tiefer gelegenen Städten wie Phoenix durchgehend, da es meist keine Niederschläge gibt. Daher wird man kaum einmal mehr als 20 Prozent Luftfeuchtigkeit feststellen. Dieses Klima bietet günstige Bedingungen für Luftfahrt und Sternenbeobachtung. Daher hat das Militär nahe Las Vegas die Nellis Air Force Base aufgebaut, wo auch Kampfpiloten ausgebildet werden. Außerdem gibt es ein Observatorium, das von Astronomen gerne genutzt wird, da die Sicht sehr gut ist.

Niederschläge sind selten, aber in der trockenen Wüstenlandschaft umso heftiger. Monatlich gibt es einen bis drei Regentage. Regnet es einmal mehrere Stunden durch, kann es durchaus zu Überschwemmungen kommen, zuletzt geschehen am 8. Juli 1999.

Flucht vor der Hitze ist kaum möglich. So lassen die Einheimischen die Klimaanlage 24 Stunden täglich durchlaufen, sowohl zu Hause als auch im Auto und am Arbeitsplatz. Auch die Casinos sind stark klimatisiert; im Sommer sind die Türen immer geöffnet, da die ausströmende kühle Luft ein wesentliches Lockmittel für vorbeilaufende Besucher ist. Die Einwohner fliehen aus der Stadt, wann immer es möglich ist, und erholen sich entweder im Wasser (Lake Mead) oder im Gebirge (Mount Charleston).

Im Winter kann sich das Bild allerdings stark verändern: nachts sinken die Temperaturen gelegentlich unter den Gefrierpunkt, und auch tagsüber klettert das Thermometer selten über 10 °C. Auch diese enormen Unterschiede von über 50 °C tragen zum hohen Energieverbrauch der Stadt bei.

Jahreszeitlich bedingt können manche Ausflugsstrecken gesperrt werden. Im Death Valley sind im Hochsommer nicht alle Straßen befahrbar. Von Oktober bis April sind einige Bergpässe (z.B. im Yosemite-Park) wegen Schneefalls gesperrt.

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