Entender las respuestas de la fenología de la vegetación a las perturbaciones naturales y humanas es esencial para comprender mejor los ecosistemas. En este estudio, se utilizaron datos y productos del Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada junto con otros datos relevantes para analizar las respuestas fenológicas de la vegetación a la urbanización y a factores naturales en las principales aglomeraciones urbanas de las regiones de Urumqi-Changji, Shihezi-Manasi y Wusu-Kuidun-Dushanzi en la Aglomeración Urbana en la Ladera Norte de las Montañas Tianshan (UANSTM). La fenología de la vegetación distribuida a lo largo de un gradiente urbano-rural mostró una variabilidad distinta, con el inicio de la temporada de crecimiento (SOS), el final de la temporada de crecimiento (EOS) y la duración de la temporada de crecimiento (GSL) ocurriendo más temprano, más tarde y más largo, respectivamente, en áreas urbanas que en áreas suburbanas y rurales. En la región de Urumqi-Changji, se registró el SOS más temprano, el EOS más tardío y el GSL más largo. La intensidad de la isla de calor urbano (SUHII) fue más pronunciada en la región de Urumqi-Changji, con una intensidad de isla de calor de 1.77-3.34 grados C. La fenología de la vegetación fue influenciada tanto por la urbanización como por factores naturales, cuyas contribuciones fueron del 44.2% al EOS y del 61.8% al SOS, respectivamente. Los resultados de este estudio enfatizan la importancia de cuantificar las respuestas fenológicas de la vegetación a las perturbaciones humanas, incluido el cambio climático, a lo largo del gradiente urbano-rural en el UANSTM.