L'île d'Alcatraz se trouve au milieu de la baie de San Francisco, juste à l'est du Golden Gate, la porte naturelle de l'océan Pacifique. Le climat est imprévisible et peut changer soudainement en fonction de la fraîcheur des eaux et de la chaleur des vallées. Les matinées froides et brumeuses peuvent laisser place à des après-midi ensoleillés, qui peuvent à leur tour revenir rapidement au brouillard et aux vents violents de l'après-midi.
C'est en avril, mai et juin que le temps est le plus agréable, puis en septembre et octobre. C'est en été que l'île connaît les températures les plus fraîches et les brouillards les plus épais, ce qui surprend de nombreux visiteurs de San Francisco qui n'habitent pas la ville.

Sur l'île d'Alcatraz, les températures dépassent rarement 24°C (75°F) et ne descendent pas en dessous de 3°C (38°F). Il ne neige pratiquement jamais sur l'île, mais les hivers peuvent être humides et froids. Les vents de l'après-midi sont fréquents en toute saison.

La pluie est fréquente en hiver et au début du printemps. Environ la moitié de l'itinéraire de la visite d'Alcatraz se déroule sur des routes extérieures sans abri contre la pluie, il faut donc s'habiller en prévision d'un éventuel temps pluvieux. (Des vêtements de pluie sont disponibles à l'achat à Alcatraz Landing et dans les librairies de l'île).

Les San-Franciscains ont un dicton : "Habillez-vous toujours en plusieurs couches et espérez être agréablement surpris".