Le climat de Todos Santos est subtropical désertique, avec une période douce ou agréablement chaude de décembre à mai, et un été étouffant et relativement pluvieux de juillet à octobre.
La ville est située sur la côte sud-ouest de la Basse-Californie, dans l'État de la Basse-Californie du Sud, sur le tropique du Cancer. Nous sommes sur la côte Pacifique, où s'écoule un courant marin froid, mais il s'arrête en été, donc l'été est chaud. Cependant, un vent frais du nord-ouest souffle pendant plusieurs mois de l'année.
De juin à novembre, mais avec une probabilité plus élevée d'août à octobre, la péninsule de Basse-Californie peut être affectée par les ouragans du Pacifique, comme ce fut le cas avec l'ouragan Odile en septembre 2014. Cependant, les ouragans sont rares en juin, le mois où ils sont les plus fréquents est septembre, et historiquement, ils ne se sont jamais produits en novembre.
La température moyenne des mois les plus froids (février, mars) est de 18,8 °C, celle des mois les plus chauds (août et septembre) est de 27,8 °C. Voici les températures moyennes.

Todos Santos - Températures moyennes

Mois	Min (°C)	Max (°C)	Moyenne (°C)
Janvier	12,8	25,3	19
Février	12,1	25,4	18,8
Mars	12	25,5	18,8
Avril	13,1	26	19,6
Mai	14,4	26,4	20,4
Juin	16,8	27,2	22
Juillet	21,8	31,2	26,5
Août	23,4	32,3	27,8
Septembre	23,2	32,3	27,8
Octobre	20	30,9	25,4
Novembre	16,6	29	22,8
Décembre	14,3	26,7	20,5
An	16,7	28,2	22,4

Les précipitations totalisent 195 mm par an : elles sont donc au niveau désertique. Dans les mois les moins pluvieux (avril, mai, juin) il tombe 0 mm de pluie, dans le plus pluvieux (septembre) il tombe 60 mm. Voici les précipitations moyennes.

Todos Santos - Précipitations moyennes

Mois	Quantité (mm)	Jours
Janvier	15	2
Février	5	1
Mars	5	0
Avril	0	0
Mai	0	0
Juin	0	0
Juillet	20	2
Août	45	3
Septembre	60	5
Octobre	15	2
Novembre	5	1
Décembre	20	2
An	195	18

Il y a en moyenne environ 2 870 heures de soleil par année. Voici la moyenne des heures d'ensoleillement par jour.

Todos Santos - Heures d'ensoleillement

Mois	Moyenne quotidienne	Total Mois
Janvier	7,5	230
Février	8	230
Mars	8,5	255
Avril	8,5	255
Mai	9	280
Juin	8,5	260
Juillet	7	215
Août	7	220
Septembre	7	215
Octobre	8	255
Novembre	8	245
Décembre	7	220
An	7,9	2870

La température de la mer varie entre 21 °C et 29 °C. La mer est agréablement chaude de juillet à novembre, tandis que de janvier à mai, elle est un peu fraîche. Voici les températures moyennes de la mer.

Todos Santos - Température de la mer

Mois	Temp. (°C)
Janvier	22
Février	21
Mars	21
Avril	21
Mai	22
Juin	23,5
Juillet	26
Août	28
Septembre	28,5
Octobre	28
Novembre	26
Décembre	24
An	24,3

Quand partir

Todos Santos peut être visité de mi-novembre à mai. Pendant la journée, on peut profiter du soleil, tandis que le soir, il faudra un pull et une veste légère.