Las actividades humanas y los cambios ambientales han influido en los cambios en los patrones del paisaje, que a su vez impactan profundamente la variación en la productividad primaria neta (PPN) de la vegetación. Comprender la relación entre los patrones del paisaje y la PPN es de gran importancia para mantener la estabilidad del ecosistema y mejorar el entorno ecológico. En este estudio, se seleccionaron seis tipos de uso del suelo en las regiones áridas y semiáridas del noroeste de China, y se utilizaron cinco índices de patrones del paisaje a nivel de paisaje y cuatro índices de patrones del paisaje a nivel de clase. Se emplearon modelos de correlación de Pearson y regresión lineal múltiple para analizar la relación entre los índices del paisaje y la PPN a una escala de cuadrícula de 100 km x 100 km. Los resultados indican que hay diferentes grados de correlación entre los índices de patrones del paisaje y la PPN desde 2001 hasta 2020, con diferentes niveles de variación a lo largo del período de 20 años. La correlación entre los índices y la PPN es mayor a nivel de clase que a nivel de paisaje, y el aumento en la abundancia y fragmentación del paisaje promueve un incremento en la PPN. A nivel de paisaje, tres índices de paisaje, a saber, NP (Número de Parche), PR (Riqueza de Parche) y SHDI (Índice de Diversidad de Shannon), explican el 45.4% de la variación en la PPN. A nivel de clase, NP, TE (Longitud Total de Bordes) e IJI (Índice de Dispersión y Juxtaposition) son los principales factores que influyen en la PPN en tierras de cultivo, bosques y pastizales. Por lo tanto, en la gobernanza ecológica, es necesario considerar adecuadamente los cambios en los patrones del paisaje para mantener la estabilidad del ecosistema.