Bagdad har et subtropisk ørkenklima og er en af verdens varmeste byer.
I sommermånederne juni til august kan den gennemsnitlige maksimale temperatur nå 44 °C (111 °F), ledsaget af stærkt sollys. Selv om natten om sommeren falder temperaturerne sjældent under 24 °C (75 °F). Den varmeste temperatur nogensinde registreret i Bagdad var 124 grader Fahrenheit (51 grader Celsius) i juli 2015.
På grund af Bagdads beliggenhed fra den sumpede Persiske Golf er luftfugtigheden ofte relativt lav (omkring 10%), og støvstorme fra ørkenerne mod vest er almindelige hele sommeren.
Vintrene er kendetegnet ved behagelige dage og kolde nætter. De maksimale temperaturer i Bagdad varierer fra 15.5 til 18.5 °C (59.9 til 65.3 °F) fra december til februar, mens temperaturer over 70 °F (21 °C) ikke er ualmindelige. Morgentemperaturerne kan være kølige: den gennemsnitlige lave temperatur i januar er 3.8 °C (38.8 °F), men lavpunkter under frysepunktet forekommer kun et par gange om året.
Byen ligger på en stor slette delt af Tigris-floden. Tigris deler Bagdad, med den østlige halvdel kendt som 'Risafa' og den vestlige halvdel kendt som 'Karkh'. Terrænet, som byen er bygget på, er næsten fuldstændig fladt og lavtliggende, idet det er af alluvial oprindelse på grund af flodens tilbagevendende store oversvømmelser.
Byen ligger på en stor slette delt af Tigris-floden. Tigris deler Bagdad, med den østlige halvdel kendt som 'Risafa' og den vestlige halvdel kendt som 'Karkh'. Terrænet, som byen er bygget på, er næsten fuldstændig fladt og lavtliggende, idet det er af alluvial oprindelse på grund af flodens tilbagevendende store oversvømmelser.
Iraks turistråd leder også efter investorer til at hjælpe med at bygge en "romantisk" ø ved Bagdads flod Tigris, som tidligere var et yndet bryllupsrejsemål for gifte irakere. Et seks-stjernet hotel, en spa, en 18-hullers golfbane og en country club er alle planlagt som en del af projektet. Endvidere er der givet tilladelse til at opføre en række æstetisk karakteristiske bygninger langs Tigris, som skal fungere som byens finansielle centrum i Kadhehemiah.