Tabuk có khí hậu lục địa hoang mạc, với mùa hè nóng và mùa đông dịu. Nhiệt độ vào mùa hè là từ 26 đến 46 °C, còn trong mùa đông là từ −4 đến 18°C, sương giá là hiện tượng phổ biến. Tuyết rơi là điều bình thường, do nhiệt độ xuống thấp đến −6 °C trong một số mùa đông. Lượng mưa tại khu vực Tabuk tập trung từ tháng 11 đến tháng 3, với mức từ 50 đến 150 mm. Tabuk nằm tại giao giới giữa dãy núi Hejaz và đồng bằng phía bắc. Tabuk có nguồn nước ngầm dồi dào, xung quanh là các đồi và wadi, trong đó quan trọng là wadi Al-Akhdar (thung lũng xanh), wadi Damm và wadi Asafir. Đô thị Tabuk là cửa ngõ đến miền bắc bán đảo Ả Rập theo các tuyến hành hương và đoàn buôn.