A expansão urbana das cidades médias do semiárido nordestino brasileiro tem avançado consideravelmente a partir da década de 1980, pois tais cidades passaram a servir como elemento de integração regional e intermediação entre os grandes centros urbanos metropolitanos e as pequenas cidades. No entanto, a expansão urbana espraiada incorpora ao tecido urbano áreas naturais importantes para a manutenção dos serviços ecossistêmicos essenciais à uma boa qualidade de vida da população. Assim, num cenário de acelerado crescimento populacional, a expansão urbana necessária à alocação da população traz desafios importantes ao planejamento e à gestão urbana sustentável. O objetivo geral deste trabalho é analisar a dinâmica espacial da expansão urbana na conurbação de Teresina e Timon (CTT) a partir das alterações dos padrões espaciais de uso e cobertura da terra e seus impactos sobre a população local. Para obtenção dos objetivos pretendidos foram utilizados dados e métodos de sensoriamento remoto disponíveis na plataforma Google Earth Engine, além de dados secundários do IBGE. Métricas descritivas como o índice de Moran I e o índice de vulnerabilidade social também foram aplicadas. Foi possível observar o processo de urbanização na conurbação de Teresina e Timon para o período de 1985 a 2019. A área urbana de Teresina e Timon expandiu de 70,34 km2 e 12,20 km2 em 1985 para 159,02 km2 e 30,68 km2 em 2018, aumentando anualmente em 3,05% e 3,69% em média, respectivamente, mostrando uma tendência subjacente de crescimento contínuo, e magnitude semelhante às cidades asiáticas. Em 2019, a área metropolitana da CTT foi coberta principalmente por classes de uso da terra como: telhados cerâmicos, outros tipos de telhados, e superfície impermeável, nas proporções de 28,02%, 11,97% e 5,67%, respectivamente. A substituição gradual de áreas verdes por assentamentos residenciais periféricos resultou em um aumento da temperatura da superfície da terra. O Programa Minha Casa Minha Vida (PMCMV) influenciou no aumento de temperatura no microclima local entre 5 e 10°C, e contribuiu substancialmente para uma mudança no uso e cobertura da terra com aumento da extensão das áreas urbanizadas. Ressalta-se que com esse trabalho houve avanço no uso de ferramentas computacionais gratuitas para subsidiar o planejamento urbano, em especial para municípios que dispõem de poucos recursos financeiros, assim como foi trazida uma nova visão sobre estudos urbanos para a região, integrando em um único ambiente as áreas de estudo. Por isso, os processos de planejamentos urbanos sobre os municípios de Teresina e Timon deveriam ser integrados por tratar-se de uma conurbação, e as análises sobre apenas uma das cidades não refletiria a realidade de unicidade de toda a região que será afetada pelos projetos dos planos gestores.