La temperatura de la superficie terrestre (LST) es un parámetro clave estrechamente relacionado con varios procesos de la superficie terrestre y las interacciones superficie-atmósfera. El análisis de la variación espaciotemporal de las series temporales de LST puede proporcionar información útil para comprender las características eco-climáticas. En este estudio, se examinó el patrón espaciotemporal de LST y sus características de tendencia en la provincia de Henan, basándose en productos de LST de MODIS desde 2003 hasta 2021. Además, se analizaron las influencias de los tipos de cobertura terrestre, los datos de luz nocturna (NTL) y el índice de humedad diferencial normalizado (NDMI) en la variación de LST. Los resultados indicaron que: (i) La LST mostró una ligera y rápida tendencia a la disminución para 2004-2010 y 2018-2020, respectivamente, mientras que se observó una tendencia obvia al aumento y una ligera tendencia al aumento para 2010-2013 y 2014-2018. En términos de patrón espacial, las altas temperaturas y las sub-altas temperaturas se distribuyeron principalmente en la parte central de la provincia, con un mayor nivel de industrialización y urbanización en las escalas anual, de primavera, verano y diurna. Mientras que en otoño, invierno y la noche, la distribución espacial de LST mostró una tendencia a la disminución de la parte sur a la parte norte de la provincia, siendo la mayor desviación estándar (STD) observada en verano. (ii) La tasa de variación interanual de LST fue de 0.08 gradosC/año. La tendencia al aumento ocurrió principalmente en áreas urbanas y construidas. En las escalas estacionales, la tasa de aumento disminuyó secuencialmente en el orden de otoño, invierno, primavera y verano. Además, la tasa de aumento durante el día fue mayor que la de la noche. (iii) La LST aumentó junto con la expansión de tierras urbanas y construidas, excepto en invierno. En las escalas anuales, el 84.69% de las áreas con datos de NTL mostraron una correlación positiva con LST, y el NDMI en la parte occidental con alta elevación presentó una correlación significativamente positiva con LST, mientras que se observó una correlación significativamente negativa en áreas urbanas y construidas. El efecto de enfriamiento de NDMI sobre LST durante el día fue mayor que el de la noche. En áreas de cultivo, LST mostró una correlación no significativa con NDMI en la escala anual, y una correlación significativamente negativa con NDMI en primavera, verano y otoño. El mecanismo de influencia de las tierras de cultivo sobre la variación de LST en diferentes escalas temporales necesita ser explorado más a fondo. Estos hallazgos podrían proporcionar algunas pistas para comprender el cambio climático y sus causas en la provincia.