Dammam có khí hậu hoang mạc nóng (BWh) theo phân loại khí hậu Köppen.[4] Nhiệt độ mùa đông dao động từ dịu đến ấm, song thường xuyên giảm thấp xuống khoảng 8°C vào một số ngày. Nhiệt độ mùa hè cực kỳ nóng, đây là đặc trưng của hầu hết Tây Á, nhiệt độ thường vượt 40°C trong khoảng 5 tháng.

Mưa tại Dammam thường là rải rác, và thường xuất hiện với lượng nhỏ trong tháng 12. Tuy nhiên, một số cơn mưa vào mùa đông từng tương đối nặng hạt, dẫn đến úng ngập các đường phố. Ngoài ra, thành phố từng có một số trận mưa đá đáng nhớ. Giông mạnh cũng xuất hiện trong mùa đông, cơn giông vào tháng 12 năm 2008 là lớn nhất trong thời gian gần đây, có lượng mưa đạt khoảng 76 mm.

Một số sự kiện bất thường thường xảy ra trong năm, như các cơn bão bụi trong mùa hè đến từ các hoang mạc của bán đảo Ả Rập hoặc từ Bắc Phi.

Nhiệt độ cao kỷ lục là 50,3°C vào ngày 20 tháng 6 năm 2010, còn nhiệt độ thấp kỷ lục là 0,8°C vào ngày 16 tháng 11 năm 2008.[5]

Tồn tại các bằng chứng về việc một số móng nhà và các hạ tầng ngầm tại Dammam bị suy yếu về cấu trúc do mực nước ngầm dâng cao. Nhiều nguyên nhân như lượng mưa, nước biển xâm nhập và rò rỉ từ mạng lưới ống nước ngầm và ống cống, được cho là góp phần làm tăng mực nước ngầm vốn đã nông tại thành phố. Một nghiên cứu vào năm 2016 cho thấy rằng rò rỉ từ các mạng lưới cung cấp nước uống và thu gom nước thải là nguyên nhân chính khiến mực nước ngầm gia tăng trong thành phố. Nghiên cứu cho thấy rằng đây là một mối đe doạ nghiêm trọng cho sự phát triển hiện tại và trong tương lai của thành phố.