La ciudad tiene un clima peculiar. Tiene días calurosos en verano, que a veces refresca una ligera brisa atlántica. Pero debido a la alta humedad, el frío se nota mucho más por la noche. En invierno la temperatura rara vez baja de +9°C, pero es entonces cuando comienza la temporada de lluvias en Tarifa. Las lluvias pueden caer durante varios días seguidos, acumulando una precipitación media anual de hasta 700 mm. Pero incluso las estaciones lluviosas de Tarifa hacen que la ciudad sea atractiva para el turismo.
El litoral de la ciudad es donde las olas del mar Mediterráneo se encuentran con las del océano Atlántico. Esto es lo que crea las condiciones especiales para los surfistas. Los dos tipos de vientos están en constante oposición sobre la zona, creando periódicamente sutiles flujos y reflujos.
El Poniente, más frío, sopla desde el oeste, trayendo corrientes de aire del océano Atlántico. Le sucede el lenvante continental del este, que calienta con cuidado. Cualquiera de ellas puede amainar de repente y cambiar inmediatamente a la contraria.
No se puede decir que creen mareas notables en alta mar, pero el tamaño de las olas sí depende del viento que predomine en ese momento. De 15.00 a 17.00 horas, aproximadamente, domina el poniente atlántico, por lo que las olas son enormes: el sueño de cualquier surfista. Levante trae una ligera brisa, calma las olas y da a los turistas la oportunidad de bañarse. Las mareas oceánicas siguen las mismas reglas.