En Duitama existen tres zonas climáticas que corresponden a:
- Clima Frío Húmedo: terrenos ubicados entre los 2.500 y 3.000 msnm
- Clima muy Frío Subparamuno Seco: terrenos ubicados entre los 3.000 y 3.600 msnm
- Clima de Páramo Seco: terrenos ubicados entre los 3.600 y 3.800 msnm
La temperatura promedio es de 15 °C, sin embargo, la ciudad en un solo día puede alcanzar desde los 5 a los 24 °C, la precipitación media es de 1.128 mm , los períodos de lluvia corresponde estadísticamente a los meses de marzo a mayo y de septiembre a noviembre, y la temporada seca principalmente corresponde a los meses de junio a agosto y de diciembre a febrero; la humedad relativa es del 81.4 % promedio; la evaporaciónabarca un rango que oscila entre 80.63 mm y 99.53 mm; los vientos predominantes proceden del sudeste y del sur, la velocidad media es de 2,86 y 3,29 m/s, los vientos son más fuertes en julio y agosto; la insolación o brillo solar corresponde a 5 h promedio por día y de 1.820 horas anuales de sol.
