奥利诺科平原的气候类型是热带草原气候，成因：夏季受赤道低气压带控制，盛行上升气流，降水多，形成湿季冬季受东北信风带控制，降水少，形成干季。

奥里诺科河流域属于热带干湿气候，主要受赤道槽的季节性波动与北方信风的相互作用的影响。流域内大部分地区雨季在5-10月，南部年平均降水量约为3000毫米，北部大平原的年平均降水量约为1200毫米，年最高气温约为38℃，最低气温为18℃左右。本流域径流深度较大，平均为1300毫米每年，略大于亚马孙河流域。