Le climat de Chilecito est subtropical aride, influencé par l'altitude (selon la classification de Köppen, climat désertique, juste au-dessus de la frontière entre le climat désertique chaud - BWh et le climat désertique froid, BWk), avec des hivers doux (mais pendant lequel il peut faire froid la nuit) et secs, et des étés chauds et ensoleillés. De plus, le climat est soumis aux changements de température. Les faibles précipitations se produisent principalement de décembre à mars, généralement sous forme d'orages.
En hiver, de mi-mai à mi-août, l'écart de température entre la nuit et le jour est souvent notable, et les gelées nocturnes sont assez fréquentes. Lors des irruptions d'air froid venant du sud, la température peut descendre jusqu'à -5 °C ou moins la nuit, et peut rester autour de 8/10 °C pendant la journée. En juillet 2000, elle est tombée à -7,7°C.
L'hiver étant sec, la neige est rare, mais de légères chutes de neige peuvent occasionnellement survenir.
Par contre, le vent qui descend des montagnes, appelé zonda et semblable au föhn et au chinook, est capable de faire monter la température de plusieurs degrés, ce n'est donc pas un hasard si les records de chaleur dépassent les 30 °C même en hiver.
Au printemps, à partir de la mi-août, la température augmente, et malgré l'altitude il peut faire très chaud. De plus, en été, de décembre à février, il peut y avoir des vagues de chaleur, durant lesquelles la température peut atteindre ou dépasser 40 °C. Le record est de 44,3 °C, enregistré en décembre 1995.
Même en été, cependant, il peut y avoir des irruptions d'air frais du sud, éventuellement accompagnées d'un orage, qui peuvent abaisser considérablement la température pendant deux ou trois jours, à tel point qu'il peut faire très frais la nuit même en plein été.

Chilecito est une ville de 60 000 habitants située au nord de l'Argentine, dans la province de La Rioja, à 29 degrés de latitude sud, à 1 100 mètres d'altitude (mais la station météorologique est à 945 mètres), dans une vallée au pied des Andes orientales.
En particulier, à l'est, la Sierra de Velasco, appartenant elle-même aux Sierras Pampeanas, sépare la vallée du Chilecito de la ville de La Rioja. Au lieu de cela, à environ 35 km au nord-ouest, se trouve le très haut sommet le plus proche, le Nevado de Famatina (ou Cerro General Belgrano), 6 115 mètres de haut.
Au sud de cette montagne se trouve le Parc national Talampaya, à environ 1 500 mètres d'altitude, qui présente un paysage aride bien que riche en biodiversité.

Chilecito - Données climatiques

La température moyenne du mois le plus froid (juillet) est de 9,8 °C, celle du mois le plus chaud (janvier) est de 26,4 °C. Voici les températures moyennes.
Les précipitations totalisent 160 millimètres par an : elles sont donc au niveau désertique. Au mois le moins pluvieux (juin) elles s'élèvent à 1,7 mm, dans le mois le plus pluvieux (janvier) elles s'élèvent à 51,1 mm. Voici la moyenne des précipitations.
On enregistre en moyenne 2765 heures de soleil par an. Voici la moyenne des heures de soleil par jour.