El impacto de la pandemia causada por COVID-19 en la contaminación urbana de nuestras ciudades es un hecho comprobado, aunque sus mecanismos no se conocen en gran detalle. El cambio en los patrones de movilidad urbana debido a las restricciones impuestas a la población durante el confinamiento es un fenómeno que puede ser parametrizado y estudiado desde la perspectiva del análisis espacial. Este estudio propone un análisis de los parámetros orientadores de estos cambios desde la perspectiva del análisis espacial. Para ello, se ha analizado el caso de estudio de la ciudad de Cartagena, una ciudad de tamaño medio en España, a lo largo del período de restricciones de movilidad debido a COVID-19. Mediante un análisis geoespacial, se han correlacionado los cambios en los patrones de movilidad urbana y la distribución modal del transporte con la evolución de los indicadores de calidad del aire ambiental en la ciudad. Los resultados muestran que, a pesar del efecto positivo de la pandemia en sus inicios sobre el impacto ambiental de la movilidad urbana, los cambios generados en los patrones de comportamiento de los usuarios actuales de movilidad favorecen los modos de viaje más contaminantes en las ciudades.