La heterogeneidad espacial de la temperatura de la superficie terrestre (LST) dentro de las ciudades está profundamente influenciada por el entorno construido. Aunque se ha avanzado significativamente en el estudio del entorno térmico urbano, aún falta investigación sobre cómo el patrón y la disposición estructural del entorno construido afectan el entorno térmico. En este estudio, tomamos el Quinto Anillo de Beijing como ejemplo, invertimos la LST urbana sobre la base de datos espaciales multisource, caracterizamos el entorno construido y utilizamos el análisis de clústeres k-means para investigar los principales factores que influyen en la LST en diferentes áreas funcionales y patrones de construcción dentro de la ciudad, así como la relación espacial entre el entorno construido y la LST urbana. Los resultados muestran lo siguiente: (1) El efecto de isla de calor urbano (UHI) ocurre en diferentes grados en gran parte del área de estudio, y estas áreas de UHI están principalmente concentradas en la parte suroeste de la ciudad, formando una gran área contigua entre el segundo y el quinto anillo. (2) La Clase 1 está dominada por bloques de transporte, la Clase 3 está dominada por bloques comerciales, y la Clase 5 está dominada por bloques de espacios verdes, con un índice de agrupamiento de 0.38. (3) La clase de alta densidad y gran altura (HH-Clase 2) tiene un mayor número de bloques distribuidos en forma de anillo alrededor de la periferia del segundo anillo. La clase de alta densidad y baja altura (HL-Clase 2) tiene un número relativamente pequeño de bloques pero un área relativamente grande, y los bloques más grandes se encuentran en la parte occidental del área de estudio. (4) En los patrones de construcción HH y HL, a menudo ocurren escenarios de calor extremo; desde la perspectiva de las áreas funcionales, la probabilidad de calor extremo en el bloque de transporte es mucho mayor que en otras áreas funcionales, y excepto por el escenario HH, el área funcional de espacios verdes juega un papel muy importante en la reducción de la temperatura. Este estudio explora las características del entorno construido que influyen en la LST urbana desde la perspectiva de diferentes zonas funcionales urbanas en las ciudades para proporcionar apoyo en la toma de decisiones para la planificación espacial territorial cuantitativa, optimización y gestión.