Được dãy Titiwangsa bảo vệ ở phía đông và được đảo Sumatra của Indonesia chắn ở phía tây, Kuala Lumpur có khí hậu xích đạo đặc trưng của rừng mưa nhiệt đới (phân loại khí hậu Köppen Af) với thời tiết nắng ấm quanh năm, cùng lượng mưa dồi dào, đặc biệt là khi có gió mùa đông bắc từ tháng 10 đến tháng 3. Nhiệt độ có xu hướng không thay đổi. Mức nhiệt tối cao dao động giữa 31 và 33 °C (88 và 91 °F) và chưa từng vượt quá 39,3 °C (102,7 °F), trong khi mức nhiệt tối thấp dao động giữa 22 và 23,5 °C (71,6 và 74,3 °F) và chưa từng xuống quá 14,4 °C (57,9 °F). Kuala Lumpur thường nhận được lượng mưa mỗi năm tối thiểu là 2.600 mm (100 in); tháng 6 và tháng 7 tương đối khô, song sau đó lượng mưa thường vượt quá 127 milimét (5,0 in) mỗi tháng.