Luján se caracteriza por su diversidad geográfica y climática. Su clima se encuentra modelado por la gran distancia que lo separa del océano Atlántico y la presencia de la cordillera de los Andes, que actúa como una barrera a los vientos húmedos del Pacifico. A esto se suma una mayor altitud relativa respecto al resto de los distritos del Gran Mendoza.

Hacia el este del departamento, en las zonas de mayor urbanización, el clima se clasifica como seco desértico (BW) de acuerdo a la clasificación climática de Köppen con veranos cálidos y precipitaciones escasas. La temperatura media anual es de 16°C, con una mínima de -5°C y una máxima de 38°C. Las noches son frescas debido a la gran amplitud térmica causada por la inexistencia de la influencia reguladora del mar.

El régimen pluvial de precipitaciones promedio se encuentra entre los 200 y los 300 mm anuales. Éste es de tipo monzónico, donde las precipitaciones anuales se concentran en verano producidas por el aporte de aire húmedo proveniente del anticiclón del océano Atlántico.

Hacia el oeste existe una marcada disminución de la temperatura debido a la altura, llegando a alcanzar temperaturas medias que van desde los 0°C a los 5°C. El clima es de tipo polar de acuerdo a la clasificación de Köppen.

En cuanto a la velocidad media anual del viento, se encuentra entre los 10 y los 15 km/h en el sector occidental, mientras que en los sectores meridional y oriental varía entre los 5 y los 10 km/h. Por otra parte, se destaca que durante el mes de enero los valores de irradiación solar media se encuentran dentro de los niveles más altos del país. Esto es causado por la altitud de la zona y la predominancia de días soleados con reducida nubosidad, situación que se mantiene durante todo el año.