Con la intensificación del cambio climático y los impactos antropogénicos, el entorno ecológico en las tierras secas enfrenta serios desafíos, subrayando la necesidad de una evaluación de la calidad ecológica adaptada a la región. Este estudio evalúa la idoneidad del Índice Ecológico de Teledetección original (oRSEI), el RSEI modificado (mRSEI) y el RSEI adaptado (aRSEI) en una región típica de tierras secas del norte de China. Se analizaron los cambios espacio-temporales en la calidad ecológica desde 2000 hasta 2022 utilizando el análisis de tendencia de mediana de Theil-Sen, la prueba de Mann-Kendall y el exponente de Hurst. El análisis de residuos de regresión múltiple cuantificó las contribuciones relativas del cambio climático y las actividades humanas a los cambios en la calidad ecológica. Los resultados mostraron que (1) el aRSEI fue el índice más adecuado para el área de estudio; (2) los cambios observados exhibieron una heterogeneidad espacial significativa, con mejoras generalmente en las áreas internas del río Amarillo y declives en las áreas externas; y (3) los cambios en la calidad ecológica fueron impulsados principalmente por el cambio climático y las actividades humanas, con las actividades humanas dominando de 2000 a 2011 y la influencia del cambio climático aumentando de 2012 a 2022. Este estudio compara la eficacia de los RSEI en la evaluación de la calidad ecológica de las tierras secas, identifica patrones de cambio espacio-temporal y elucida los mecanismos impulsores, ofreciendo evidencia científica y recomendaciones de políticas para medidas de conservación y restauración dirigidas a abordar los cambios futuros en las regiones de tierras secas.