紅星二場地處歐亞大陸腹地，由於天山山脈橫亙地區中部，加之山脈南北兩側多為戈壁荒漠，場區具有典型的大陸性溫帶幹旱氣候特點：幹燥、少雨、日照時間長、溫差大，幹旱、寒潮、大風、幹熱風、霜凍等災害性天氣時有發生。3～5月的大風、沙塵暴、倒春寒和連續低溫，夏季的階段性高溫、幹熱風、山洪給人們的生產、生活帶來一定的影響。
一 四季特征
春季，氣溫回升快，但不穩定，多浮塵、大風、沙暴，冷暖多變，易發生倒春寒；夏季炎熱，幹熱風多，光照時間長，蒸發量大，晝夜溫差大（10～20℃），幹燥少雨；秋季，涼爽，天高雲淡，日照足，晝夜溫差大，降溫迅速，素有“早穿棉襖午穿紗，晚抱火爐吃西瓜”說法，常出現早霜凍；冬季，幹冷，少雪，少風。據紅星二場氣象站曆年觀測氣象數據劃分春夏秋冬四季的起止日期及天數。
二 日照輻射
（一）日照
紅星二場日照充足，年均日照時數3191.8小時，年際變化2126.6～3535.1小時，3～9月份作物生長日照平均時數為2143.6小時，占全年67.16%。年均日照百分率73%。年際變化67%～80%，月際變化69.3%～78.6%。4～9月份溫度平均日較差15.1℃～16.4℃。全年日照時數大於6小時的天數多達320.4天；12月最少，平均日照時數為186.9小時，年際變化134.8～224小時，在全國屬日照較多的地區之一。
（二）輻射
農場場區全年太陽總輻射量為151.35千卡/平方厘米·年，年際變化在143.3～159.8千卡/平方厘米·年之間。4～9月空氣幹燥，晴天多、雲量少，太陽總輻射量為100.5千卡/平方厘米·年。作物光合作用≥0℃期間，太陽總輻射平均124.2千卡/平方厘米·年；≥10℃期間太陽總輻射98.9千卡/平方厘米·年。有效輻射72.6千卡/平方厘米·年，年際變化68.7～76.2千卡/平方厘米·年。場區為新疆太陽總輻射量最大的地方之一。
三 氣溫
紅星二場年平均氣溫10.4℃，1月平均氣溫-10.8℃，7月平均氣溫28.1℃。≥10℃積溫4124.1℃～4842.5℃。極端低溫-32℃（1957年、2002年），年際變化-18.6℃～-32℃。極端高溫44.4℃（1986年、1999年），年際變化38.6℃～44.4℃。≥35℃的高溫天數平均為46天，最高達75天，集中在6、7、8三個月，5、9月出現很少。≥40℃的高溫天數年均為5天，全部出現在6～8月。≤-20℃的低溫日，年平均為10.3天，多出現在1月。
紅星二場曆年氣溫情況。
四 降水濕度蒸發量
（一）降水
紅星二場年均降水量39.1毫米，年際變化9.7～78.6毫米。4～9月份作物生長期平均降水27.5毫米，占全年降水70.3%，一日最大降水量為19毫米；年最長連續無降水日數43～197天，降雪：年降雪量為6.2毫米，年均降雪天數6.4天，平均降雪時間11月18日至3月20日，最早10月16日，最晚4月24日，平均間隔天數122天，最長166天。
（二）濕度
場區空氣幹燥，濕度小，曆年平均相對濕度39%～50%，年均43%，各月平均相對濕度27%～65%，曆年日最低相對濕度2%～11%，4～10月的平均相對濕度35%。相對濕度與降水量成正比，與蒸發量成反比。兩年相對濕度。
（三）蒸發量場區蒸發量大，一日最大蒸發量平均為20毫米，年際變化14.7～31.6毫米；曆年4～10月蒸發量平均為2084.9毫米，曆年蒸發量統計。
五 霜凍冰雹
日最低氣溫≤0℃的霜凍，平均初日10月16日，年際變化10月1日～11月3日，終霜日年際變化3月17日～4月29日。年無霜期168～222天，平均187天。
冰凍期：場區土層冰凍期從入冬始至翌年解凍止，封凍日數98～128天，平均113.3天；最大凍土深度年均64.6厘米，年際變化32～91厘米。
冰雹：場區冰雹發生次數少，冰雹麵積和直徑較小，危害不大。
紅星二場曆年霜凍、冰雹。
六 風速風向
紅星二場場區一般春季大風多，夏季次之，冬季最少。年平均風速為2.9米/秒，定時最大風速26米/秒。年均大風（≥8級大風）日數10.5天，年際變化1～25天，大風多出現在4～5月份。
全年以東北風為主，場區有“上午偏東風，午後偏西風”之說，夏季偏北風，陣性大風較多，偶有偏南風。