En las últimas décadas, la industria global del vanadio (V) ha estado creciendo de manera constante, junto con el interés en el uso potencial de compuestos de V como terapéuticos, lo que ha llevado a la liberación de V en el medio marino y lo ha convertido en un contaminante emergente. Dado que el cambio climático puede amplificar la sensibilidad de los organismos marinos que ya enfrentan contaminación química en áreas costeras, aquí, por primera vez, investigamos el impacto combinado de V y las condiciones de calentamiento global en el desarrollo de embriones de erizo de mar. Se llevaron a cabo bioensayos embrionario-larvales en embriones expuestos durante 24 y 48 h a ortovanadato de sodio (NaVO) bajo condiciones de proyecciones de calentamiento oceánico a corto plazo (+3 gradosC, 21 gradosC) y de calentamiento extremo en condiciones actuales de olas de calor marinas (+6 gradosC, 24 gradosC), en comparación con la temperatura de control (18 gradosC). Encontramos que la exposición concomitante a V y temperaturas más altas causó un aumento en el porcentaje de malformaciones, un crecimiento esquelético afectado, la inducción de la respuesta de estrés celular mediada por proteínas de choque térmico (HSP) y la activación de la apoptosis. También encontramos un aumento dependiente del tiempo y la temperatura en la bioacumulación de V, con una reducción concomitante en los iones de calcio intracelular (Ca). Este trabajo demuestra que la sensibilidad de los embriones a la contaminación por V aumenta bajo condiciones de calentamiento global, destacando la necesidad de estudios sobre múltiples estresores.