ภูมิอากาศของอุทยานแห่งชาติภูกระดึงบริเวณที่ระดับต่ำตามเชิงเขา มีสภาพโดยทั่วไปใกล้เคียงกับบริเวณอื่นๆ ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ โดยได้รับอิทธิพลจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ และมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ  ฤดูฝนเริ่มตั้งแต่เดือนเมษายนถึงเดือนตุลาคม ฝนตกชุกที่สุดระหว่างเดือนสิงหาคม-กันยายน อุณหภูมิเฉลี่ยรายปี 26 องศาเซลเซียส อุณหภูมิต่ำสุดในเดือนมกราคม และอุณหภูมิสูงสุดในเดือนเมษายน สภาพอากาศทั่วไปบนยอดภูกระดึง แตกต่างจากสภาพอากาศในที่ราบต่ำเป็นอย่างมาก โดยปริมาณน้ำฝนจะเพิ่มขึ้นอีกประมาณไม่ต่ำกว่าร้อยละ 30 ของปริมาณน้ำฝนบนที่ต่ำ เนื่องจากอิทธิพลของเมฆ/หมอกที่ปกคลุมยอดภูกระดึงเป็นเนืองนิจ ในช่วงเดือนธันวาคม-มกราคมอุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ยระหว่าง 0-10 องศาเซลเซียส อุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ยระหว่าง 21-24 องศาเซลเซียส ส่วนในฤดูร้อนระหว่างเดือนมีนาคม-เมษายน อุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ยระหว่าง 12-19 องศาเซลเซียส อุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ยระหว่าง 23-30 องศาเซลเซียส อากาศบนยอดภูกระดึงมักจะแปรปรวน มีเมฆหมอก ลอยต่ำปกคลุมบ่อยครั้ง อากาศจึงค่อนข้างเย็นตลอดปี   ในช่วงฤดูฝน มักเกิดภัยธรรมชาติ เช่น เกิดการพังทะลายของภูเขาและมีน้ำป่า ทางอุทยานแห่งชาติจึงกำหนดให้ปิด-เปิดการท่องเที่ยวเฉพาะบนยอดเขาภูกระดึง เพื่อความปลอดภัยของนักท่องเที่ยว และให้สภาพธรรมชาติและสภาพแวดล้อมได้มีการพักฟื้นตัว หลังจากนักท่องเที่ยวไปเยี่ยมชมอย่างมากในแต่ละปี ดังนี้ ปิดฤดูการท่องเที่ยว ตั้งแต่วันที่ 1 มิถุนายน - 30 กันยายน ของทุกปี  เปิดฤดูการท่องเที่ยว ตั้งแต่วันที่ 1 ตุลาคม - 31 พฤษภาคม ของทุกปี