Las Islas de Calor Urbanas (ICUs) son áreas urbanizadas que experimentan temperaturas significativamente más altas que su entorno, lo que contribuye a la incomodidad térmica, el aumento de la contaminación del aire, el incremento de riesgos para la salud pública y una mayor demanda de energía. En Bután, donde la expansión urbana se concentra en sistemas de valles estrechos, la formación e intensificación de las ICUs presentan desafíos emergentes para un desarrollo urbano resiliente al clima. Thimphu, en particular, está experimentando un rápido crecimiento urbano y densificación, lo que la hace altamente susceptible a los efectos de las ICUs. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar y simular las condiciones de las ICUs para Thimphu Thromde. Realizamos la simulación utilizando un SIG, imágenes multitemporales de Landsat y un modelo de Red Neuronal Artificial. Las clases de uso y cobertura del suelo se mapearon a través de clasificación supervisada en el SIG, y las temperaturas de superficie asociadas con cada clase se derivaron de las bandas térmicas de los datos de Landsat. Estos valores de temperatura se normalizaron para identificar los patrones existentes de ICUs. Luego se aplicó un modelo de Red Neuronal Artificial (RNA) para simular la distribución futura de las ICUs bajo escenarios esperados de cambio en el uso del suelo. Los resultados indican que, para 2031, se espera que las áreas construidas en Thimphu Thromde aumenten al 72.82%, mientras que se proyecta que la cobertura vegetal disminuya al 23.52%. Correspondientemente, se proyecta que tanto las zonas de ICU como las zonas de ICU extremas se expandan, representando aproximadamente el 14.26% y el 6.08% del área total, respectivamente. Se espera que los puntos críticos existentes, particularmente las áreas residenciales densas, los centros comerciales y los principales espacios institucionales o públicos, se intensifiquen. Además, es probable que se desarrollen nuevas zonas de ICU a lo largo de la periferia urbana, donde la expansión está ocurriendo alrededor de los puntos críticos actuales. Estos hallazgos del estudio serán útiles para las autoridades de Thimphu Thromde al decidir las medidas de mitigación y las estrategias preventivas necesarias para reducir los efectos de las ICUs.