Phetchabun heeft een tropisch savanneklimaat (klimaatclassificatie van Köppen Aw). Winters zijn droog en erg warm. Temperaturen stijgen tot april, waarin het erg heet is met een gemiddeld dagelijks maximum van 37.2 °C. Het moesson is van laat april tot vroeg oktober, met hevige regenval en wat koelere temperaturen overdag, hoewel nachten warm blijven.