Las condiciones meteorológicas y la calidad del aire son factores ambientales importantes en la aparición y desarrollo de enfermedades cardiovasculares (ECVs) como la hipertensión. El objetivo de este estudio fue tomar la ciudad de Haikou, ubicada en el borde tropical, como área de investigación y analizar la relación de exposición-respuesta y el efecto rezagado entre sus condiciones meteorológicas, la calidad del aire y el número de pacientes hipertensos. Utilizando los datos del departamento de consultas externas de hipertensión del Hospital Popular de la Provincia de Hainan de 2016 a 2018, junto con datos meteorológicos y de calidad del aire, se estableció un modelo no lineal de rezago distribuido basado en el modelo aditivo generalizado anidado de variables base de elementos meteorológicos. Los resultados mostraron que el impacto de la temperatura en el riesgo de hipertensión se debía principalmente al efecto del frío, que estaba asociado con un alto riesgo, con un rezago de 1 a 10 días. Cuando la temperatura bajó a 10 grados Celsius, el efecto acumulativo sobre el riesgo de hipertensión del riesgo relativo (RR) alcanzó su valor más alto el día en que ocurrió la baja temperatura (RR fue 2.30 y el intervalo de confianza del 95% fue 1.723~3.061), superando la prueba con un nivel de significancia de 0.05. Este resultado indicó que se deben hacer esfuerzos para fortalecer la prevención de la hipertensión en condiciones de baja temperatura y la predicción y alerta temprana de riesgos de enfermedad. El impacto del efecto de la calidad del aire (se seleccionó el Índice de Calidad del Aire Ambiental como indicador) sobre el riesgo de hipertensión se caracterizó principalmente por un efecto de baja calidad del aire, con un efecto rezagado de 0 a 8 días. Cuando el riesgo alcanzó aproximadamente 124, el RR fue el más alto (RR fue 1.63 y el intervalo de confianza del 95% fue 1.104~2.408), superando la prueba con un nivel de significancia de 0.05. Los resultados de la investigación pueden proporcionar apoyo técnico para realizar pronósticos meteorológicos médicos, alertas tempranas y servicios para la hipertensión. Se debe establecer un mecanismo de trabajo e investigación conjunto entre múltiples departamentos como meteorología y salud médica para mejorar el nivel de atención médica y de salud, optimizar la asignación de recursos sociales y desarrollar estrategias de prevención y control específicas para reducir la carga de salud y económica de la hipertensión.