El municipio se localiza dentro de la zona de los templados de la sierra norte; se identifican dos climas:
Clima semifrío subhúmedo con lluvias en verano; temperatura media anual entre 5 y 12ºC; temperatura del mes más frío entre -3 y 18ºC; precipitación del mes más seco menor de 40 milímetros; la precipitación invernal con respecto a la anual es entre 5 y 10.2 por ciento.
Se presentan heladas en las cumbres del peñón del Rosario y en los cerros, así como en el conjunto montañoso del extremo oeste.
Se recomienda traer consigo chamarra en los meses de octubre a febrero por las bajas temperaturas. Es muy común la niebla los últimos meses del año y las heladas en los meses de de diciembre a febrero.
Chignahuapan se encuentra en un valle y es el comienzo a la Sierra Norte de Puebla, por lo que se pueden apreciar bellos paisajes.