Płaskowyż położony na wys. 2100-2500 m n.p.m., cechuje klimat suchy, kontynentalny. Południową (lewy brzeg rzeki) krawędź kanionu charakteryzują temperatury od 10 do + 27o C w lecie, od -18o C do okolic zera zimą. Opady są niewielkie, do 45 cm rocznie. Prawy brzeg Kolorado leży wyżej, co wpływa na obniżenie średnich temperatur o kilka stopni. Na pozór niewiele, ale wystarcza, by ta część parku notowała dużo większe opady śniegu. Dno kanionu to zupełnie odmienne środowisko: pustynna kraina z temperaturami znacznie wyższymi niż krawędzie: do plus 49o C!

Dane klimatyczne są ważne, gdyż pozwalają lepiej zaplanować wyjazd oraz sugerują zabranie zapasów wody, jeżeli wybieramy się w głąb wąwozu. Południowy brzeg kanionu jest otwarty dla turystów przez cały rok, północny - zamknięty od połowy października do połowy maja. Amatorzy pieszych wycieczek, szczególnie do dna kanionu, powinni brać pod uwagę wiosnę i jesień. Rzeka Kolorado oferuje najlepsze warunki do spływów od kwietnia do października.

Najbliższym, dużym portem lotniczym jest Las Vegas, centrum światowego hazardu oddalone 500 km na zachód od Kanionu, oraz stolica Arizony - Phoenix (350 km). Mniejsze lotniska są we Flagstaff, a także nad samym kanionem (Tusayan). Najdogodniejsze połączenie lądowe od południa oferuje autostrada międzystanowa I-40, zjazdy nr 165 i 195, skąd tylko 100-150 kilometrów dzieli nas od parku. Od strony północnej do Kanionu kierują lokalne szosy nr 89 i 163 ze stanu Utah, z odnogą nr.64 w Cameron w Arizonie. Odległość z Kanionu do Chicago wynosi 2400 km, do Nowego Jorku - 3700 kilometrów.