Sudan sijoittuu maantieteellisesti trooppiseen Afrikkaan. Maan ilmasto vaihtelee kuitenkin pohjoisosien mannerilmastosta etelän päiväntasaaja-ilmastoon ja Punaisenmeren rannikon välimerelliseen ilmastotyyppiin.
Itäisessä ja pohjoisessa autiomaassa ilmasto on kuiva ympäri vuoden. Kesällä päivälämpötilat lähentelevät 50 astetta, talvella keksimäärin 30 astetta. Rannikoilla ja etelän savannialueilla sateet tulevat monsuunityyppisinä kesä-syyskuussa. Tuulten suunta vaikuttaa voimakkaasti säätilaan; Pohjoistuulet tuovat kesäisin kuivaa ja kuumaa, talvisin kylmää, ilmaa autiomaasta, kun taas etelätuulet puhaltavat tropiikin kosteutta sateineen monsuunikauden aikana. Lämpötilat rannikolla ja sisämaan ylänköalueilla pysyvät tasaisen korkeina läpi vuoden. Päivälämpötilat vaihtelevat kesän yli 40 asteesta sadekauden reiluun 20 asteeseen ja yölämpötilat vastaavasti 26 asteesta 15 asteeseen.
Kuukausittaiset keskilämpötilat ja sademäärät Khartoumissa:
Kk Ylin Alin Sademäärä Tam 32°C 15°C 190.5 mm Hel 34°C 16°C 134.6 mm Maa 38°C 19°C 111.8 mm Huh 41°C 22°C 45.7 mm Tou 42°C 25°C 15.2 mm Kes 41°C 26°C 2.5 mm Hei 38°C 25°C 0.0 mm Elo 37°C 24°C 0.0 mm Syy 39°C 25°C 2.5 mm Lok 40°C 24°C 61.1 mm Mar 36°C 20°C 101.6 mm Jou 33°C 17°C 165.1 mm