为揭示太原城市群热岛效应时空变化规律，利用2003—2021年的MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)地表温度产品（MYD11A2/MOD11A2）获取太原城市群长时间序列地表温度，计算热岛强度并进行强度划分，从年、季、月以及日时间尺度对城市群的热岛变化分布特征及其演变规律进行分析。结果表明：（1）太原城市群热岛效应随城市发展呈增长趋势，2019年热岛效应最强。空间上由太原盆地外围向内部填充；（2）太原城市群热岛强度季节变化表现为：夏季>春季>秋季>冬季，太原市热岛效应季节性差异尤为明显；（3）太原城市群热岛效应从1月—6月逐步增强，热岛区域分布在太原城市群中部，7月—12月份逐渐减弱，热岛分布区域由中东部向西南部紧缩；（4）太原城市群白天热岛面积是夜晚的两倍，热岛分布夜晚较白天分散，集中在城市中心区域，冷岛分布较为相似。该结论可为太原城市群未来气候变化研究和生态城市建设提供依据。