La minería de carbón a cielo abierto daña inevitablemente el suelo y la vegetación en las áreas mineras. Actualmente, la restauración de minas a cielo abierto frías y áridas en Xinjiang, China, aún se encuentra en la etapa exploratoria inicial, especialmente en lo que respecta a los cambios en los nutrientes del suelo en los escombros a lo largo del tiempo. El monitoreo dinámico por teledetección de la vegetación en las áreas mineras y su correlación son relativamente raros. Usando la Mina Heishan en Xinjiang, China, como caso, se recolectaron muestras de suelo durante diferentes períodos de descarga para analizar los cambios en los nutrientes del suelo y descubrir los mecanismos de restauración. Basado en cuatro imágenes de Landsat de 2018 a 2023, se obtuvieron el índice ecológico de teledetección (RSEI) y la cobertura vegetal fraccionaria (FVC) para evaluar el efecto de la restauración de la mina. Además, se analizó la correlación entre los cambios en la vegetación y los nutrientes del suelo. Los resultados indicaron que (i) los contenidos de nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K) y materia orgánica (OM) en el suelo aumentaron con la duración del período de restauración. (ii) Cuando el tiempo de restauración del escombro supera los 5 años, el contenido de N, P, K y OM es mayor que el del área de vegetación cubierta original. (iii) Notablemente, bajo el mismo envejecimiento de la restauración, el suelo en la base de demostración de restauración artificial de la mina tenía contenidos significativamente más altos de estos nutrientes en comparación con el suelo restaurado naturalmente en el escombro. (iv) En los últimos cinco años, el RSEI y el FVC en la Mina Heishan mostraron una tendencia general al alza. La remediación de pendientes y el proyecto de restauración de la mina aumentaron significativamente los valores de RSEI y FVC en el área minera. (v) La humedad del aire y la temperatura de la superficie se identificaron como factores naturales clave que afectan el RSEI y el FVC en la mina a cielo abierto fría y árida. Los coeficientes de correlación entre el contenido de nutrientes del suelo y la cobertura vegetal fueron superiores a 0.78, lo que indica una relación cercana y complementaria entre ambos. Los resultados anteriores pueden aclarar la relación temporal entre la recuperación natural y la restauración artificial de los escombros en áreas mineras frías y áridas en Xinjiang, promoviendo aún más la investigación y la práctica de la tecnología de restauración de minas en minas a cielo abierto frías y áridas.