Basado en los datos climáticos anuales promedio y datos económicos y sociales de 262 ciudades a nivel de prefectura en China de 2001 a 2019, este artículo explora el impacto del cambio climático en la desigualdad de ingresos entre áreas urbanas y rurales y sus mecanismos utilizando modelos de efectos fijos (FEs) y efectos mediados (MEs). Este estudio encuentra que (1) el cambio climático tiene una relación en forma de U invertida con la disparidad de ingresos entre áreas urbanas y rurales; (2) el cambio climático puede afectar la disparidad de ingresos entre áreas urbanas y rurales al influir en los niveles de ingresos urbanos y rurales, el grado regional de urbanización y la estructura del empleo de la fuerza laboral; (3) el impacto del cambio climático en la brecha de ingresos entre áreas urbanas y rurales es heterogéneo en China Oriental, Central y Occidental; y (4) el calor extremo puede ampliar la brecha de ingresos entre áreas urbanas y rurales, y la sequía extrema puede reducir la brecha de ingresos entre áreas urbanas y rurales. El cambio climático tiene un impacto significativo en la brecha de ingresos entre áreas urbanas y rurales, y es necesario seguir promoviendo la urbanización y la optimización de la estructura de empleo de la fuerza laboral, reducir la vulnerabilidad de los residentes rurales al cambio climático y reducir la brecha de ingresos entre áreas urbanas y rurales.