El sésamo es uno de los cultivos de semillas oleaginosas importantes cultivado por su aceite de alta calidad. Su crecimiento, desarrollo y rendimiento se ven significativamente afectados por las condiciones climáticas cambiantes. Evaluar la idoneidad climática del sésamo es crucial para optimizar los patrones de cultivo y distribución de siembra del sésamo, y para ayudar en la toma de decisiones estratégicas para la adaptación agrícola futura. Basándonos en la teoría de idoneidad climática agrícola y el método de matemáticas difusas, en este estudio, establecimos el modelo de idoneidad de temperatura, precipitación, horas de sol y comprensivo. Luego, evaluamos la distribución espacial y los cambios cronológicos en la idoneidad climática en dos períodos, 1978-1998 (primeros 21 años) y 1999-2019 (últimos 21 años). Los resultados mostraron que, en comparación con los datos meteorológicos de los primeros 21 años, la temperatura media durante la temporada de crecimiento del sésamo en los últimos 21 años aumentó de 24.48 grados Celsius a 25.05 grados Celsius, y la precipitación acumulada aumentó de 744.38 mm a 754.81 mm; sin embargo, las horas de sol disminuyeron de 6.05 h a 5.55 h. La temperatura, precipitación, horas de sol e idoneidad comprensiva durante la temporada de crecimiento del sésamo en las principales áreas productoras de sésamo de China tuvieron una tendencia a la baja. La distribución de la temperatura y la idoneidad comprensiva en el norte es mayor que en el sur, mientras que la idoneidad de precipitación y horas de sol tuvieron una distribución desigual. El área de idoneidad de alta temperatura y alta precipitación aumentó de 43.45 x 10 ha a 46.34 x 10 ha y de 3.20 x 10 ha a 7.97 x 10 ha, respectivamente, mientras que el área de idoneidad de alta insolación disminuyó de 4.04 x 10 ha a 2.09 x 10 ha. El cambio climático fue más beneficioso para el cultivo de sésamo en el noreste de Anhui donde el área de alta idoneidad climática claramente se expandió, y en el este de Jiangxi donde el área de idoneidad climática general aumentó. En contraste, cabe destacar que el área de alta idoneidad climática en el norte de Henan disminuyó y el área de baja idoneidad climática en Hubei aumentó. Nuestros resultados tienen importantes implicaciones para mejorar la producción agrícola para hacer frente al cambio climático en curso.