红星二场地处欧亚大陆腹地，由于天山山脉横亘地区中部，加之山脉南北两侧多为戈壁荒漠，场区具有典型的大陆性温带干旱气候特点：干燥、少雨、日照时间长、温差大，干旱、寒潮、大风、干热风、霜冻等灾害性天气时有发生。3～5月的大风、沙尘暴、倒春寒和连续低温，夏季的阶段性高温、干热风、山洪给人们的生产、生活带来一定的影响。
一 四季特征
春季，气温回升快，但不稳定，多浮尘、大风、沙暴，冷暖多变，易发生倒春寒；夏季炎热，干热风多，光照时间长，蒸发量大，昼夜温差大（10～20℃），干燥少雨；秋季，凉爽，天高云淡，日照足，昼夜温差大，降温迅速，素有“早穿棉袄午穿纱，晚抱火炉吃西瓜”说法，常出现早霜冻；冬季，干冷，少雪，少风。据红星二场气象站历年观测气象数据划分春夏秋冬四季的起止日期及天数。
二 日照辐射
（一）日照
红星二场日照充足，年均日照时数3191.8小时，年际变化2126.6～3535.1小时，3～9月份作物生长日照平均时数为2143.6小时，占全年67.16%。年均日照百分率73%。年际变化67%～80%，月际变化69.3%～78.6%。4～9月份温度平均日较差15.1℃～16.4℃。全年日照时数大于6小时的天数多达320.4天；12月最少，平均日照时数为186.9小时，年际变化134.8～224小时，在全国属日照较多的地区之一。
（二）辐射
农场场区全年太阳总辐射量为151.35千卡/平方厘米·年，年际变化在143.3～159.8千卡/平方厘米·年之间。4～9月空气干燥，晴天多、云量少，太阳总辐射量为100.5千卡/平方厘米·年。作物光合作用≥0℃期间，太阳总辐射平均124.2千卡/平方厘米·年；≥10℃期间太阳总辐射98.9千卡/平方厘米·年。有效辐射72.6千卡/平方厘米·年，年际变化68.7～76.2千卡/平方厘米·年。场区为新疆太阳总辐射量最大的地方之一。
三 气温
红星二场年平均气温10.4℃，1月平均气温-10.8℃，7月平均气温28.1℃。≥10℃积温4124.1℃～4842.5℃。极端低温-32℃（1957年、2002年），年际变化-18.6℃～-32℃。极端高温44.4℃（1986年、1999年），年际变化38.6℃～44.4℃。≥35℃的高温天数平均为46天，最高达75天，集中在6、7、8三个月，5、9月出现很少。≥40℃的高温天数年均为5天，全部出现在6～8月。≤-20℃的低温日，年平均为10.3天，多出现在1月。
红星二场历年气温情况。
四 降水湿度蒸发量
（一）降水
红星二场年均降水量39.1毫米，年际变化9.7～78.6毫米。4～9月份作物生长期平均降水27.5毫米，占全年降水70.3%，一日最大降水量为19毫米；年最长连续无降水日数43～197天，降雪：年降雪量为6.2毫米，年均降雪天数6.4天，平均降雪时间11月18日至3月20日，最早10月16日，最晚4月24日，平均间隔天数122天，最长166天。
（二）湿度
场区空气干燥，湿度小，历年平均相对湿度39%～50%，年均43%，各月平均相对湿度27%～65%，历年日最低相对湿度2%～11%，4～10月的平均相对湿度35%。相对湿度与降水量成正比，与蒸发量成反比。两年相对湿度。
（三）蒸发量场区蒸发量大，一日最大蒸发量平均为20毫米，年际变化14.7～31.6毫米；历年4～10月蒸发量平均为2084.9毫米，历年蒸发量统计。
五 霜冻冰雹
日最低气温≤0℃的霜冻，平均初日10月16日，年际变化10月1日～11月3日，终霜日年际变化3月17日～4月29日。年无霜期168～222天，平均187天。
冰冻期：场区土层冰冻期从入冬始至翌年解冻止，封冻日数98～128天，平均113.3天；最大冻土深度年均64.6厘米，年际变化32～91厘米。
冰雹：场区冰雹发生次数少，冰雹面积和直径较小，危害不大。
红星二场历年霜冻、冰雹。
六 风速风向
红星二场场区一般春季大风多，夏季次之，冬季最少。年平均风速为2.9米/秒，定时最大风速26米/秒。年均大风（≥8级大风）日数10.5天，年际变化1～25天，大风多出现在4～5月份。
全年以东北风为主，场区有“上午偏东风，午后偏西风”之说，夏季偏北风，阵性大风较多，偶有偏南风。