Климат субарктический.

Погода в Хатанге крайне изменчива, летом возможна жара до +37 °C, в то же время заморозки возможны круглый год. Зима очень суровая и долгая, морозы могут достигать −50 °C и ниже. С декабря по февраль оттепели исключены.

Из-за резко континентального климата абсолютный максимум температуры в селе всего на 1.5 градуса ниже, чем в Москве, и почти равен прежнему абсолютному максимуму температуры в Москве, установленному до июля 2010 года, несмотря на то, что село находится практически на 72 параллели, в субарктическом поясе.

В июле средняя температура около 12,4 °C, в январе в среднем −31.5 градусов. Для зимних месяцев особенно характерны сильные колебания температуры.

Постоянный устойчивый плотный снежный покров в Хатанге в среднем лежит не менее 253 суток в году, наибольшая высота снежного покрова в Хатанге составляет 83 сантиметра. Самой холодной зимой в Хатанге была зима 1978—1979 годов, когда среднемесячные температуры с декабря по февраль были самыми низкими для соответствующих месяцев за всю историю наблюдений, также в эту зиму был установлен абсолютный минимум температуры для декабря и февраля.