Il clima della Pangea varia da regione a regione, ma generalmente può essere descritto come segue:
Tropicale:la regione equatoriale della Pangea era caratterizzata da un clima caldo e umido con abbondanti precipitazioni. Questa regione ospitava rigogliose foreste pluviali e altri ecosistemi tropicali.
Temperato:le medie latitudini della Pangea hanno sperimentato un clima temperato con temperature moderate e variazioni stagionali. Queste regioni ospitavano una varietà di vita vegetale e animale, comprese foreste, praterie e deserti.
Polare:le regioni polari della Pangea erano fredde e secche, con inverni lunghi e bui ed estati brevi e fresche. Queste regioni ospitavano ecosistemi di tundra ed erano probabilmente ricoperte di ghiaccio durante i mesi invernali.
Anche il clima della Pangea è cambiato nel tempo. Durante la fine dell’era Paleozoica, la Terra visse un periodo di riscaldamento globale noto come collasso della foresta pluviale del Carbonifero. Questo evento è stato causato da una combinazione di fattori, tra cui le eruzioni vulcaniche e il rilascio di metano dal fondale marino. Il conseguente aumento dei gas serra ha portato ad un aumento delle temperature globali e ad uno spostamento del clima da umido ad arido.
Durante l'era mesozoica, il clima della Pangea cominciò nuovamente a raffreddarsi. Ciò era dovuto alla graduale disgregazione del supercontinente e alla formazione di nuovi bacini oceanici. Il conseguente aumento della superficie ha consentito che più calore venisse assorbito dagli oceani, portando ad una diminuzione delle temperature globali.