Le climat du Parc national du Serengeti est subtropical, avec une saison sèche et relativement fraîche de mai à août, une saison plus chaude et encore assez sèche en septembre et en octobre, et une saison pluvieuse et assez chaude de novembre à avril.
Le parc est situé à une altitude comprise entre 1 100 et 2 000 mètres ; l'altitude tempère la chaleur, ainsi, même si nous sommes juste au sud de l'équateur, la nuit il peut faire frais, ou même froid aux altitudes plus élevées et dans la saison froide. Cependant le soleil est très fort, et il exige une protection appropriée, surtout quand il passe au zénith et est plus haut à midi (soit environ à la mi-mars et à la fin septembre).
Voici les températures moyennes dans l'Ikoma Safari Camp, à 1 400 mètres d'altitude.

Les précipitations s'élèvent à 900/1 000 millimètres par an dans une grande partie du parc ; dans le nord, elles atteignent 1 400 mm, tandis que dans le sud-est, la région la plus aride, les précipitations sont inférieures à 800 mm. La saison des pluies, qui, comme mentionné, s'étend de novembre à avril, est en fait divisée en deux périodes, avec une période intermédiaire en janvier et en février, qui toutefois n'est pas très sèche : d'octobre à décembre, il y a la « saison des petites pluies », tandis que de mars à mai (mais de février à avril dans la partie sud), il y a la « saison des longues pluies ». Par conséquent, en janvier et en février, les pluies diminuent, bien que d'une manière pas très prononcée (il tombe encore entre 80 et 100 mm de pluie par mois).
Voici la moyenne des précipitations.



Le parc est célèbre pour la faune typique de la savane, mais surtout pour ce qu'on appelle « grande migration », concernant environ deux millions de mammifères, en particulier les gnous et les zèbres, qui au cours de l'année se déplacent entre le Serengeti et le Masai Mara voisin, au Kenya, tandis que leurs prédateurs, comme les hyènes et les grands félins, sont plus sédentaires. Les animaux se déplacent dans une migration circulaire, en restant dans le Serengeti de novembre à juin, tandis que de juillet à octobre, ils se déplacent vers la Mara, surtout en août et en septembre. La raison pour laquelle les animaux migrent vers le nord à cette période de l’année (qui correspond à l'hiver austral), est que la saison sèche dans le Serengeti est plus prononcée que dans le Mara, qui est situé plus près de l'équateur et reste donc plus pluvieux, et par conséquent plus riche en pâturages. La position exacte où les troupeaux se trouvent à un moment donné dépend des pluies, et par conséquent ne peut pas être prévue avec certitude, cependant, nous pouvons donner quelques indications générales.
En janvier et en février, les animaux sont dispersés au sud du Serengeti, dans la zone des gorges d'Olduvai, au nord du cratère du Ngorongoro, dans une zone semi-aride où l'herbe est basse, et il est facile de repérer les prédateurs tels que les hyènes et les lions, qui en tout cas ne manquent pas.
Entre février et mars, les bébés animaux naissent, devenant immédiatement capables de se déplacer indépendamment, et affluent à l'ouest, vers la région du lac Ndutu.
En mars, la saison des longues pluies commence, et les animaux suivent les éclairs qui indiquent les orages, et avancent vers le nord, à la recherche des pâturages verts, entrant dans le Serengeti et se dirigeant vers les marais à l'ouest de Seronera, en direction du lac Victoria.
Entre mai et juin, ils sont en chaleur et s'accouplent, puis continuent vers le nord, en direction de la rivière Grumeti, qu'ils auront à traverser, choisissant chaque fois un point différent. En juin et en juillet, ils marchent vers le nord, vers le Masai Mara. De juillet à octobre, ils restent dans le Masai Mara, où ils se déplacent en quête des pâturages disponibles. De la fin octobre à décembre, dans la saison des petites pluies, ils reviennent encore dans le Serengeti, se déplaçant vers le sud.

Le Parc national du Serengeti est bordé par d'autres parcs, comme les susmentionnés Mara au Kenya et le Ngorongoro au sud, le Maswa Game Reserve au sud-ouest, et le Grumeti et l'Ikorongo au nord-ouest.

Le degré d'ensoleillement dans le Serengeti est bon la plupart de l'année, puisque les pluies se produisent habituellement sous forme d'averse ou d'orage dans l'après-midi, laissant assez rapidement la place au soleil. Cependant, dans la période des longues pluies, les précipitations et la couverture nuageuse peuvent durer plus longtemps, même si le soleil apparaît pendant quelques heures par jour. Voici la moyenne des heures d'ensoleillement par jour.

Quand partir

D'un point de vue climatique, le meilleur moment pour aller au Serengeti va de juin à septembre, étant la saison sèche ; il est préférable d'être équipés pour le frais ou le froid de la nuit, surtout aux altitudes plus élevées. En septembre, les températures recommencent à augmenter, et il peut faire un peu chaud à basse altitude. Durant le mois d'octobre, la saison des courtes pluies commence.
En juin, les troupeaux de gnous sont situés dans la partie nord-ouest du parc, dans la zone des rivières Grumeti et Mara (région de Mara), où on peut les observer lorsqu'ils traversent les rivières, tandis qu'en juillet, ils atteignent le Masai Mara.
À la fin octobre ou en novembre, les gnous reviennent dans le Serengeti, où cependant la saison des petites pluies a commencé. Pour les observer dans les autres saisons, on peut donc choisir janvier et février, dans la « courte saison sèche », quand ils sont dans la partie sud du parc ou dans le Ngorongoro à proximité, et ils sont dans la saison de reproduction.