Klimatske promjene predstavljaju sve veći problem u suvremenom svijetu, a njihov utjecaj na urbane sredine iznimno je važan s mnogih aspekata (npr. ekološkog, socijalnog, ekonomskog, zdravstvenog). Više od polovice svjetske populacije živi u gradovima koji doprinose emisiji stakleničkih plinova, a time i klimatskim promjenama. S druge strane, stanovništvo gradova je pod utjecajem klimatskih uvjeta koji čine urbanu klimu. Gradovi pokazuju specifične meteorološke i klimatološke karakteristike zbog čega se sve više proučava urbana klima. U ovom radu napravljena je analiza temperaturnih obilježja i toplinskog opterećenja grada Dubrovnika na temelju izmjerenih podataka o temperaturi u razdoblju 1961.-2019. na meteorološkoj postaji Dubrovnik te na temelju satelitskih snimaka satelita LANDSAT5 i analize klimatskih indeksa dobivenih simulacijama modela MUKLIMO_3. U radu su proučavani trendovi srednjih dnevnih, maksimalnih dnevnih, minimalnih dnevnih i sezonskih temperatura pomoću dvije nezavisne metode, Mann-Kendall testa i metode linearne regresije. Rezultati pokazuju uzlazan trend za sve promatrane temperature. Istim metodama ispitani su i trendovi klimatskih indeksa (studeni dani, ljetni dani, tropske noći) koji su u skladu s pozitivnim temperaturnim trendom i također ukazuju na povećanje toplinskog opterećenja grada Dubrovnika u promatranom razdoblju. Prema Köppenovoj klasifikaciji klime pokazano je da u 30-godišnjim razdobljima za godine 1961.-1990. nije došlo do promjene tipa klime u Dubrovniku te da prevladava sredozemna klima sa suhim i vrućim ljetom (Csa). Rezultati satelitskih snimaka prosječnih ljetnih površinskih temperatura u razdoblju 2001.-2010. pokazuju da se urbanizirane površine više zagrijavaju od prirodnih površina s vegetacijom. Rezultati klimatskih indeksa (ljetni i vrući dani, tople i ljetne večeri, tople i tropske noći) dobiveni simulacijama modela MUKLIMO_3 također pokazuju da se urbanizirane površine više zagrijavaju od prirodnih površina te da to zagrijavanje ovisi o gustoći izgrađenosti.