El seguimiento de la distribución de trigo de invierno y maíz de verano es crucial para la gestión de los recursos hídricos agrícolas en la árida Llanura del Norte de China (NCP). Sin embargo, el cambio espacio-temporal en la estructura de siembra que ha ocurrido durante los últimos 20 años sigue siendo desconocido. Por lo tanto, la distribución de trigo de invierno y maíz de verano entre 2001 y 2020 se determinó a través del algoritmo de máxima verosimilitud de clasificación supervisada y un método de umbral utilizando el producto NDVI MODIS MOD13Q1 e imágenes Landsat 5/7. Los resultados revelan que dividir las distribuciones en seis categorías de muestra: trigo de invierno-maíz de verano, trigo de invierno-arroz, maíz de primavera, algodón, otros sistemas de doble cultivo y árboles frutales, resultó ser una forma eficiente de discriminar la distribución de trigo de invierno y maíz de verano, con valores de R y RMSE que van de 0.738 a 0.901 y de 179.05 a 215.72 km, respectivamente. De 2001 a 2020, el área de siembra se expandió continuamente, experimentando un crecimiento significativo de 3.32 x 10 km (23.44%). Específicamente, el área de siembra disminuyó en 2982.13 km (10.06%) en la parte norte de la NCP, incluida la región de Beijing-Tianjin-Hebei, mientras que aumentó en 3.62 x 10 km (32.30%) en las partes central y sur, abarcando las provincias de Shandong, Henan, Anhui y Jiangsu. La región de crecimiento estable se concentró principalmente en el centro de la Llanura de Hebei, a lo largo de las áreas de riego del río Amarillo y las zonas húmedas del suroeste, representando el 75-85% del área total de siembra de la NCP. Nuestros resultados pueden proporcionar referencias para ajustar las estructuras de siembra agrícola, formular estrategias de seguridad alimentaria y optimizar la gestión de los recursos hídricos en la NCP.