La pobreza energética, considerada una forma de privación distinta de la pobreza por ingresos, está asociada a tres factores: bajos niveles de ingresos, altos costos de energía y mala eficiencia energética residencial. Es necesario estudiar la distribución socioespacial de la pobreza energética, particularmente en áreas metropolitanas, debido a la persistente segregación socioeconómica y sus implicaciones en la agenda pública, incluyendo los ODS de la U.N. Un modelo de estas características puede proponer un análisis espacial de las implicaciones urbanas y climáticas, contribuyendo con evidencia para la política pública. Este artículo tiene como objetivo abordar la pobreza energética desde un enfoque espacial extendido al área urbana de Santiago de Chile a través de un modelo exploratorio que estima el impacto de variables socioeconómicas, urbanas y climáticas a escala territorial en el rendimiento de los hogares. Utilizando una regresión ponderada geográficamente con la temperatura interior del hogar en invierno como variable dependiente, las variables independientes fueron el porcentaje de profesionales, el NDVI, la amplitud térmica anual y la calidad del material de la vivienda. Se encontró un patrón de calidad de la vivienda que actúa como un proxy de vulnerabilidad a la pobreza energética, repitiendo el patrón de distribución de los diferentes sectores socioeconómicos. Los hallazgos incorporan una nueva matriz interpretativa en la compleja reproducción de la segregación y la desigualdad en una ciudad capital de un país en desarrollo.