Pakistán tiene la tasa más alta de urbanización en el sur de Asia. Los efectos del cambio climático que se sienten en todo el mundo se han convertido en una prioridad para las agencias de regulación y los gobiernos a escala global y regional en lo que respecta a la evaluación y mitigación del aumento de las temperaturas en las áreas urbanas. Este estudio investigó la variabilidad temporal en el microclima urbano en términos de temperatura de la superficie terrestre (LST) y su correlación con el cambio en el uso y cobertura del suelo (LULC) en la ciudad de Lahore para predecir los patrones de impacto futuros de LST y LULC. La variabilidad de LST se determinó utilizando el Sensor Térmico Infrarrojo de Landsat (TIRS) y el factor de emisividad de la superficie terrestre. Se investigó la influencia de LULC, utilizando el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), el índice de diferencia normalizada de edificios (NDBI) y el índice de diferencia normalizada de desnudez (NDBaI) sobre la variabilidad de LST aplicando datos de satélite de Landsat desde 1992 hasta 2020. Se empleó un análisis de regresión lineal multivariada a nivel de píxel para calcular la LST urbana y la influencia de las clases de LULC. Los resultados revelaron un aumento general del 41.8% en las áreas construidas a expensas de disminuciones del 24%, 17.4% y 0.4% en vegetación, tierras desnudas y agua desde 1992 hasta 2020, respectivamente. La comparación de LST obtenida de la estación meteorológica y las imágenes de satélite mostró una coherencia significativa. Se observó un aumento de 4.3 grados Celsius en la temperatura de las áreas construidas desde 1992 hasta 2020. Basado en las tendencias de LULC y LST, se predijeron las mismas para 2025 y 2030, lo que reveló que LST podría aumentar aún más hasta 1.3 grados Celsius para 2030. Estos cambios en LULC y LST, a su vez, tienen efectos perjudiciales en el clima local y global, enfatizando la necesidad de abordar el problema, especialmente en países en desarrollo como Pakistán.