เบธเลเฮมมีภูมิอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียน อากาศร้อนและแห้งในฤดูร้อนและฤดูหนาวมีอากาศอบอุ่นและชื้น ฤดูหนาวอุณหภูมิ (กลางเดือนธันวาคมถึงกลางเดือนมีนาคม) จะเย็นและมีฝนตก มกราคมเป็นเดือนที่หนาวที่สุดโดยมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 1 ถึง 13 องศาเซลเซียส (33–55 ° F) ตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงเดือนกันยายนอากาศอบอุ่นและมีแดด สิงหาคมเป็นเดือนที่ร้อนที่สุดมีอุณหภูมิสูงถึง 30 องศาเซลเซียส (86 ° F) เบธเลเฮม มีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยปีละ 700 มิลลิเมตร (28 นิ้ว) โดย 70% จากช่วงระหว่างเดือนพฤศจิกายนถึงเดือนมกราคม[4]

ความชื้นสัมพัทธ์เฉลี่ยประจำปีของเบธเลเฮมคือ 60% และสูงสุดระหว่างเดือนมกราคมถึงกุมภาพันธ์ ขณะที่ระดับความชื้นต่ำสุดเกิดในเดือนพฤษภาคม น้ำค้างในเวลากลางคืนอาจเกิดขึ้นได้นานถึง 180 วันต่อปี เมืองนี้ได้รับอิทธิพลจากลมทะเลของทะเลเมดิเตอร์เรเนียนที่เกิดขึ้นในช่วงกลางวัน อย่างไรก็ตามเบธเลเฮมได้รับผลกระทบจากคลื่นความร้อน, แห้ง ซึ่งประกอบด้วยทรายและฝุ่นละอองจากลม Khamaseen ซึ่งพัดจากทะเลทรายอาหรับในช่วงเดือนเมษายน, พฤษภาคมจนถึงกลางเดือนมิถุนายน[4]