อุทยานแห่งชาติสิรินาถอยู่ในบริเวณเส้นศูนย์สูตรด้านชายฝั่งทะเลฝั่งตะวันตก จึงเป็นบริเวณที่มีฝนตกชุกตลอดปี และมีอุณหภูมิค่อนข้างสูง เนื่องจากอิทธิพลของลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ นำลมร้อนชื้นมาจากมหาสมุทรอินเดีย ตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงเดือนกันยายน ในช่วงนี้จึงมีฝนตกมาก และในช่วงเดือนพฤศจิกายนถึงเดือนเมษายนเป็นช่วงลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้อ่อนตัวก็จะมีลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือซึ่งเป็นฤดูหนาวพัดเข้ามาแทนที่ อุณหภูมิในช่วงนี้ไม่ลดมากแต่ยังมีฝนที่พัดผ่านอ่าวไทยมา อุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุดในเดือนเมษายน 29 องศาเซสเซียล อุณหภูมิเฉลี่ยต่ำสุดในเดือนธันวาคม 27 องศาเซสเซียล