El relieve y la orientación del territorio al flujo de los vientos alisios (vientos húmedos del noreste) son factores que generan la existencia de diversos ámbitos climáticos y gran diversidad de climas locales por lo que coexisten en la misma ciudad zonas soleadas y secas de costa en la vertiente de sotavento y, húmedos y nubosos dominios en las alturas y valles de Anaga.

La cercanía al Trópico de Cáncer y la acción de los vientos alisios permite a la ciudad disfrutar de una bondad climática que se refleja en las mínimas variaciones de las temperaturas a lo largo de todo el año, no se registran grandes diferencias entre las estaciones, ni entre el día y la noche. La media anual se sitúa en torno a los 21ºC. El año más caluroso para el término municipal de Santa Cruz de Tenerife fue sin duda 1995, cuya temperatura media fue de 22°C mientras que el año más frío fue 1920 con una temperatura media anual de 20°C.

Las precipitaciones en la ciudad son de moderadas y con una distribución desigual, los meses de octubre a marzo son en los que se producen mayor número de precipitaciones y es la estación estival, la época más seca.