利用塔里木盆地39个气象台站1961—2015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;根据旋转经验正交函数(REOF)将塔里木盆地分成西－南、中北及东部三个气候区分析了气温的区域特征,结果表明:近55a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,其突变时间冬季平均气温最早,春季平均气温最晚。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。与塔里木盆地显著变暖的大趋势相反,和硕、乌什、阿克陶、阿拉尔等站气温变化不显著。三个气候区气温均呈显著上升趋势,并于20世纪90年代中期发生了增温性突变,但其突变时间晚于新疆地区发生暖湿化突变时间。