Климат северной части нагорья континентальный, субтропический; лето жаркое, зима сравнительно холодная. На юге климат переходит в тропичекий — жаркое лето и тёплая зима. Из-за того, что нагорье со всех сторон экранировано горами, на нём преобладает аридные условия. Среднегодовая норма осадков незначительна — от 50 до 150 мм. Отдельные районы увлажняются лучше — на северных склонах Эльбурса выпадает до 2000 мм, а на юго-восточных склонах Сулеймановых гор и их северные продолжениях — до 1000 мм.Реки на Иранском нагорье короткие, сравнительно маловодны, часто используются для орошения. Наиболее крупные реки —Карун, гильменд, Герурид. Большая часть рек стекает во внутренние бессточные впадины, где части озёра, по большей части солёные: Резайе на северо-западе,Дерьячейе-Немек к югу от Тегерана, небольшие озёра Мехарлу,Дерьячейе-Тешк Бехтеган, Кафтар, водохранилище Доружан на юго-западе нагорья. На границе Ирана и Афганистана располагается группа озёр Хамун