این استان همواره تحت تأثیر بادهای سرد شمالی و سیبری و بادهای مرطوب دریای سیاه و مدیترانه و اقیانوس اطلس قرار گرفته است. به علاوه، بادهای محلی نیز تحت تأثیر شرایط طبیعی استان از سوی كوهستان‌های بلند و دریاچه‌های ارومیه و خزر به سوی دشت‌ها و جلگه‌ها می‌وزند.
بادهای شرقی: این بادها به زبان محلی «مه یلی» (باد مه) خوانده می‌شوند. بادهای شرقی در تمام فصول سال، از سوی شرق استان می‌وزند. بادی است سرد و مرطوب که غالباً در فصول گرم موجب ریزش باران و در زمستان سبب ریزش برف می‌شود.
بادهای غربی: باد غربی را در محل «آق یلی» (باد سفید) و یا «گرمیج» می‌نامند. این باد برخلاف بادهای شرقی، از غرب استان می‌وزد که در تبخیر و خشکانیدن زمین مؤثر بوده و به دنبال آن حرکت ابرهای باران‌زا شروع شده و منجر به ریزش باران می‌شود. باد غربی رطوبت دریای مدیترانه را با خود به همراه می‌آورد.
بادهای محلی: در نواحی مختلف آذربایجان شرقی، شرایط طبیعی محل، موجب پیدایش بادهای محلی گردیده که مشخصات و ویژگی‌های متفاوتی دارند مانند: مراغه یلی (باد مراغه)، هشتری یلی (باد هشترود)، باد ده روزۀ ملکان، وعده یلی (باد وعده) که در اهر و تبریز می‌وزد، قره یلی (باد سیاه) در سراب، گچی قران یلی (باد بزکش) که در ارتفاعات سهند می‌وزد
آب و هوا استان