Três sistemas de ventos foram identificados como tendo uma forte influência no clima da bacia. Estes são os ciclones tropicais do Oceano Índico; os sistemas do vento do sudeste que trazem chuvas do Oceano Índico; e a Zona de Convergência Inter-Tropical (ITCZ), que em alguns anos circula suficientemente longe na direcção sul, influenciando as chuvas nas partes que se encontram no norte da bacia.

As temperaturas do ar em toda a Bacia mostram um ciclo nitidamente sazonal, registando-se altas temperaturas durante os primeiros meses de verão e baixas temperaturas durante os meses frios e secos do inverno. A precipitação é também altamente sazonal, chovendo intensamente durante os meses quentes do verão.

A grave seca registada durante os princípios de 1990 e as recentes cheias excepcionais no vale do Limpopo ilustram a extrema variabilidade de precipitação e escoamento de água na Bacia. Esta variação tem efeitos significativos sobre a recarga das águas.