Rio de Janeiros onlähistroopiline kliima, mis on tüüpilinesavannidele. Sellele on lähedanemussoonkliima ja sageli ongi suvel linnas pikad vihmaperioodid.
Kõige palavam kuu onveebruar (keskmiselt +27 °C), kõige jahedamjuuli (keskmiselt +21 °C). Rio de Janeiro linnastus on suvel sisemaal tavalised temperatuurid üle +40 °C, kuigi mitte pikka aega järjest, aga Rio de Janeiro linnas üldjuhul nii kõrgeid temperatuure ei esine, sest meretuul jahutab õhku. Absoluutne maksimumtemperatuur +44 °C on mõõdetud veebruaris, absoluutne miinimum +8 °C juulis. Sügisel ja talvel jõuab Rio de Janeirosse vahelkülm frontAntarktikast, mis toob kaasa järsu ilmamuutuse.
Aasta keskmine sademete hulk on 1175 mm. Kõige rohkem sajabdetsembris (170 mm) jaaprillis (137 mm), kõige vähemaugustis (51 mm) ja juulis (56 mm).
Aastas paistabpäike keskmiselt 2085 tundi. Kõige rohkem paistab päikest veebruaris (215 tundi), kõige vähemseptembris (138 tundi) jajuunis (156 tundi).
Esimesed eurooplased saabusidGuanabara lahtePortugalimaadeavastajatePedro Álvares Cabrali jaGonçalo Coelho juhitudlaevastikku kuuluval laeval, mille kapten oliGaspar de Lemos. See juhtus 1. jaanuaril 1502 ja sellepärast anti sellele paigale nimeks Rio de Janeiro, misportugali keeles tähendab 'jaanuari jõgi'. Selles ekspeditsioonis osales kaAmerigo Vespucci, kelle järgi onAmeerikamaailmajagu nimetatud.
1555. aastal saabus ühele Guanabara lahe saarele umbes 500 prantsuse kolonistiPrantsusmaaadmiraliNicolas Durand de Villegaignoni juhtimisel. Nad rajasid Prantsusmaa esimesekoloonia ja selle nimeks saiPrantsusmaa Antarktika. Kolonisaatorid olidhugenotid ja sellepärast andsid nad saarele rajatudkindluseleGaspard de Coligny järgi nimeksFort Coligny. Seda saart, kus fort asus, nimetatakse tänapäevalVillegagnoni saareks. 1567 vallutas Portugal fordi ja likvideeris sellega Prantsusmaa Antarktika.
Rio de Janeiro linna asutas Portugal 1. märtsil 1565 Guanabara lahe rannikule. Esialgu pandi asula nimeks São Sebastião do Rio de Janeiro.Püha Sebastiani järgi oli nime saanud ka tollanePortugali kuningasSebastião.
Kuni18. sajandi alguseni ründasid linna aeg-ajaltmereröövlid, peamiselt prantslased, näiteksJean-François Duclerc jaRené Duguay-Trouin. Mõnel neist õnnestus linn isegi vallutada.
Kuni17. sajandi lõpuni veeti Rio de Janeirost välja peamiseltsuhkrut. Selles osas jäi linn allaSalvadorile, mis asus palju kaugemal kirdes. Salvador oliEuroopale märksa lähemal, seetõttu olid transpordikulud väiksemad ja see võimaldas seal suurematkasumit teenida.
Siis avastati Rio de Janeiro lähedalkulda jateemante. Rio de Janeiro sai nende väljaveo poolest kuulsaks ja Portugali keskvalitsus reageeris sellele kiiresti, sest tahtis nende maavarade liikumist kontrollida. Sellepärast viidi juba 1763 Brasiilia halduskeskus Salvadorist Rio de Janeirosse.
1808 põgenes Portugali kuningakodaNapoleoni kartuses Rio de Janeirosse. Kaasa tuli hulkaadlikkeLissabonist ja sellepärast sai Rio de Janeiro ainsaks Euroopa riigi pealinnaks läbi aegade, mis asus väljaspool Euroopat. Portugali pealinn oli Rio de Janeiro kuni Brasiilia iseseisvumiseni 1822.
KuiPedro I kuulutas Brasiilia iseseisvaks, siis jättis ta riigi pealinna Rio de Janeirosse. Pärast seda, kui 1889 kukutatiPedro II ja Brasiilia sai vabariigiks, jäi Rio de Janeiro endiselt riigi pealinnaks.
Keisririigi ajal oli Rio de Janeiroorjakaubanduse keskus. 1819. aastal oli linnas umbes 145 000orja, aga 1840. aastal juba 220 000. Brasiilia oli viimane riik maailmas, kus orjus ametlikult lubatud oli.
Rio de Janeiro asub üsna suure riigis servas. Sellepärast arutati aeg-ajalt pealinna viimist riigi geograafilise keskme poole.Juscelino Kubitschek valiti 1955Brasiilia presidendiks lubaduste najal viia pealinn mujale. Ehkki paljud seda temast ei uskunud, valmis siiski suurte kuludega uus pealinnBrasília, mille peaarhitekt oliOscar Niemeyer. 21. aprillil 1960 viidi riigi pealinn sinna ametlikult üle.
1960–1975 moodustas Rio de Janeiro omaette osariigi, mille nimi oliGuanabara osariik. Sel ajal eksisteeris ka Rio de Janeiro osariik, mille keskus oliNiteroi. 1975 need kaks osariiki ühendati ja Rio de Janeiro sai selle pealinnaks.
Rio de Janeiros toimusid2007. aasta Panameerika mängud ja2014. aasta jalgpalli MM-i finaal. Seal toimusid ka2016. aasta suveolümpiamängud. Rio de Janeirost sai esimeneLõuna-Ameerika linn jaMéxico järel teineLadina-Ameerika linn, mis korraldasnüüdisaegsed olümpiamängud.