利用塔里木盆地39个气象台站1961—2018年的逐日气温数据，采用线性趋势分析、MannKendall检验、R/S分析、方差分析等方法分析了气温的时空变化特征，结果表明：近58 a塔里木盆地年、季平均、最高、最低气温上升显著并发生了增温性突变，其突变时间冬季气温最早，春季最低气温和夏季最高气温最晚；下垫面属性对最低气温振幅的影响较明显，这可能是最低气温升温最明显的原因之一；塔里木盆地大部分台站气温呈显著上升趋势且具有较好的连续性，在未来盆地南部地区持续升温的可能性高于东部地区，这将进一步增大塔里木盆地气温空间差异；区域特征表明，塔里木盆地西—南地区升温较中部和东部地区明显，时间域内平均、最高气温存在8 a左右低频振荡主周期，三个区域增温性突变均发生在20世纪90年代，较新疆地区发生暖湿化突变时间偏晚。