Bagdadissa vallitsee subtrooppinen aavikkoilmasto ja se on yksi maailman kuumimmista kaupungeista.
Kesäkuukausina kesäkuusta elokuuhun keskimääräinen maksimilämpötila voi nousta 44 °C:seen (111 °F), johon liittyy kirkas auringonvalo. Jopa kesällä öisin lämpötila laskee harvoin alle 24 °C (75 °F). Bagdadissa koskaan mitattu kuumin lämpötila oli 124 Fahrenheit-astetta (51 celsiusastetta) heinäkuussa 2015.
Bagdadin sijainnin vuoksi soiselta Persianlahdelta kosteus on usein suhteellisen alhainen (noin 10 %), ja pölymyrskyt länteen aavikoilta ovat yleisiä koko kesän.
Talvet erottavat miellyttävät päivät ja kylmät yöt. Bagdadin korkeimmat lämpötilat vaihtelevat 15.5–18.5 °C (59.9–65.3 °F) joulukuusta helmikuuhun, kun taas yli 70 °C (21 °F) eivät ole harvinaisia. Aamulämpötilat voivat olla kylmiä: tammikuun keskilämpötila on 3.8 °C (38.8 °F), mutta pakkasen alapuolella on vain muutaman kerran vuodessa.
Kaupunki sijaitsee suurella tasangolla, jonka jakaa Tigris-joki. Tigris jakaa Bagdadin, itäinen puoli tunnetaan nimellä "Risafa" ja läntinen puoli tunnetaan nimellä "Karkh". Maasto, jolle kaupunki on rakennettu, on lähes täysin tasaista ja matalaa, ja se on peräisin joen toistuvista suurista tulvista.
Kaupunki sijaitsee suurella tasangolla, jonka jakaa Tigris-joki. Tigris jakaa Bagdadin, itäinen puoli tunnetaan nimellä "Risafa" ja läntinen puoli tunnetaan nimellä "Karkh". Maasto, jolle kaupunki on rakennettu, on lähes täysin tasaista ja matalaa, ja se on peräisin joen toistuvista suurista tulvista.
Irakin matkailuvirasto etsii myös sijoittajia rakentamaan "romanttista" saarta Bagdadin Tigris-joelle, joka oli aiemmin naimisissa olevien irakilaisten suosikki häämatkakohde. Hankkeeseen on suunniteltu kuuden tähden hotelli, kylpylä, 18-reikäinen golfkenttä ja country club. Lisäksi Tigris-joen varrelle on myönnetty lupa rakentaa sarja esteettisesti erottuvia rakennuksia, jotka toimivat kaupungin talouskeskuksena Kadhemiassa.