掌握城市热环境空间异质性分布情况及其影响因素是研究热环境的关键问题，调整相关城市建成环境的参数范围或结构特征是缓解城市热环境的有效措施.本文以天津市中心城区为研究范围，分析天津市地表热环境的空间异质性分布特征，并通过数理分析探究8个城市建成环境因子对热环境的影响机制.研究结果表明：(1)天津市热环境整体呈斑块式分布且热核数量较多，空间分布具有较强的自相关性；(2)街区建成环境因子中，开放空间率、归一化植被指数、绿地率对地表热环境具有负向影响，绝对粗糙度对地表热环境具有正向影响，而建筑体形系数对地表热环境呈现出双向调节的影响作用；(3)不同回归模型组合方式下各建成环境因子对地表温度的综合影响程度差异显著，影响范围则随着空间尺度的增大更为广泛.根据分析结果，针对性地提出建设层面的热环境优化方法和管理层面的热环境评估建议，为同类型的城市热环境研究提供参考.