El desarrollo sostenible a largo plazo en los países en desarrollo requiere investigar y proyectar el crecimiento físico urbano y el cambio en el uso/cobertura del suelo (LUCC). Esta investigación llena un vacío en la literatura al explorar los problemas de modelar el LUCC acoplado y el crecimiento urbano, sus causas y el papel de los responsables de políticas. El área metropolitana de Tabriz (TMA), ubicada en el noroeste de Irán, fue elegida como un estudio de caso para diseñar un marco integrado utilizando cuatro métodos bien establecidos: autómatas celulares (CA), cadenas de Markov (MC), regresión logística (LR) y análisis de razón de evaluación de peso por pasos (SWARA). El norte, noroeste y centro de TMA fueron los más afectados por la urbanización y la pérdida de tierras cultivadas y pastizales entre 1990 y 2020. La accesibilidad de las carreteras arteriales y la proximidad a las principales ciudades influyeron en estos cambios. Tres escenarios caracterizan la dinámica del LUCC: el escenario de crecimiento descontrolado (UGS) y el escenario de crecimiento de tendencia histórica (HTGS) prevén una pérdida significativa de tierras cultivadas y una expansión urbana continua por encima del promedio a largo plazo en 2050, mientras que el escenario de crecimiento de protección ambiental (EPGS) promueve el desarrollo sostenible y la urbanización compacta. Los métodos utilizados en esta investigación pueden aplicarse a diversos contextos para examinar la dinámica temporal y espacial del LUCC y el crecimiento urbano.