Temperatura se znižuje z rastjo nadmorske višine, poseben vpliv na podnebje ima tudi različna izpostavljenost. Poglavitna razlika pa je med dolinami na zahodni strani, ki so odprte proti Sredozemlju in imajo zato blažje podnebne značilnosti, in onimi na severovzhodu, na katere vpliva ostrejše celinsko podnebje. Ta razlika se najbolj izrazi v hladnem obdobju leta.
Najvišje letne temperature v parku so julija in najnižje januarja, le na nadmorski višini med 2000 in 2200 metri in več so najvišje avgusta oziroma najnižje februarja. Povprečne julijske temperature se gibljejo med 20 °C (Tolmin) in 5,8 °C (Kredarica), v najhladnejšem mesecu pa med 0,6 °C v januarju (Tolmin) in -8,7 °C v februarju (Kredarica).
Zaradi razgibanega reliefa je veliko zavetrnih dolin in kotlin, v katerih so idealne možnosti za nastanek temperaturnih obratov in jezer hladnega zraka v hladni polovici leta. V zaprtih kotlinah, od koder hladni zrak ne more nemoteno odtekati, se pogosto zadržujeta megla in nizka oblačnost ter močno zmanjšujeta trajanje sončnega obsevanja.
Narodni park je zelo bogat s padavinami. Letno padavinsko povprečje narašča z nadmorsko višino in povsod presega 1500 mm, na večini ozemlja pa 2000 mm in doseže najvišjo vrednost z 2934 mm (Dom na Komni).
V Triglavskem narodnem parku je na leto povprečno med 134 (Tolmin) in 175 (Kredarica) dni s padavinami, ko jih pade vsaj 0,1 mm ali več. Največ dni s padavinami je razen na Kredarici v jesenskih mesecih (september, oktober, november), najmanj pa v zimskih (december, januar, februar), poleti (junij, julij, avgust) pa jih je razen v Bovcu in na Domu na Komni več kot spomlad (marec, april, maj). Največja dnevna količina padavin nad 100 mm ni redkost, najvišja je bila doslej izmerjena v Bovcu (363 mm).
Pogostost sneženja je odvisna od temperaturnih razmer. Najmanj dni z enim oziroma več centimetrov visoko snežno odejo na leto ima v povprečju Posočje, kamor še sežejo oslabljeni vplivi morja (Tolmin 20 in Bovec 65 dni).
Precej več dni je prekrit s snegom posavski del parka (Rateče 132 in Stara Fužina 110 dni). Na Domu na Komni je že 190 dni s snežno odejo, na Kredarici pa 265. Doslej je zapadlo največ snega na Kredarici, in sicer 690 cm.