Caleta Olivia posee en clima de tipo marítimo con escasa humedad ambiental, en la zona de meseta el clima es más riguroso, dado que se caracteriza por su aridez.
Vientos: provenientes del oeste tienen una velocidad media de 50 km/h. Se caracteriza por ser seco, de mayor intensidad en primavera y verano.
Temperaturas: dada la ubicación relativa de la Localidad con respecto a la Provincia, son las más favorecidas. Temperatura promedio del agua: invierno 8º, primavera 9º, otoño 10º, verano 12º.
Corrientes y mareas oceánicas: Tiene una velocidad promedio de 1,5 nudos, de dirección sudoeste-noroeste.
Precipitaciones: son más intensas en invierno y primavera, siendo tanto el otoño como el verano de características seca. En dos horas de duración llueve un promedio de 5 mm. en invierno y primavera.
Humedad relativa: los valores más altos corresponden a los meses de invierno con un 65 % y los mínimos en verano con un 5%.
Presión atmosférica: media anual 751 mm.
Diferencia de pleamar y bajamar. 3,10 m