Entender la relación entre las diferentes categorías esenciales de uso del suelo urbano y el entorno térmico urbano es fundamental para la planificación urbana, la asignación de recursos y el apoyo a la toma de decisiones. Sin embargo, la mayoría de las correlaciones espaciotemporales entre los tipos de uso del suelo y la temperatura de la superficie terrestre (LST) se centran en el uso del suelo industrial y el espacio verde urbano, y hay menos discusiones sobre la totalidad de los tipos de uso del suelo urbano. Aquí, utilizando imágenes de teledetección de múltiples fuentes, análisis de correlación y el método de regresión escalonada, elaboramos la relación entre la estructura del paisaje y la temperatura de la superficie terrestre (LST) a través de las diferentes estaciones de 850 unidades de gestión de planificación en Jiaozuo, China. Nuestros resultados muestran que el grado de explicación de la temperatura de la superficie por la estructura del paisaje aumentó con una división más fina del uso del suelo. La huella de los gradientes urbano-rurales en la LST fue en gran medida enmascarada por las categorías de uso del suelo a escalas regionales. Además, la estructura tridimensional de los edificios afectó significativamente la LST de las regiones residenciales, y el gran número de edificios de poca altura en la práctica de planificación urbana contribuye a altas LST. Este estudio proporciona un análisis integral de los efectos de cada tipo de uso del suelo y la estructura del paisaje sobre la temperatura de la superficie en el espacio urbano y también ofrece estrategias y métodos para la planificación urbana en regiones del país en rápido desarrollo.