Las regiones áridas y semiáridas del noroeste de China se caracterizan por una vegetación escasa y ecosistemas frágiles, lo que las hace altamente susceptibles a los impactos del cambio climático y las actividades humanas. Basado en datos meteorológicos observados, el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI), el modelo dinámico de vegetación global Lund-Potsdam-Jena (LPJ), un modelo de potencial de recuperación de vegetación y el método de prueba de tendencia MK, este estudio investigó la distribución espaciotemporal del potencial de recuperación de vegetación en el noroeste de China y su relación con el calentamiento global y el aumento de la precipitación. Los resultados indicaron que la vegetación en el noroeste de China aumentó significativamente, con el verdor relacionado estrechamente con las tendencias de calentamiento y humedecimiento durante 1982-2019. Sin embargo, el potencial de recuperación de la vegetación disminuyó debido al cambio climático. El Xinjiang central y sur y el Qinghai central mostraron un mayor potencial de recuperación de pastizales, mientras que las áreas centrales del desierto de Gobi en el noroeste de China tuvieron un menor potencial de recuperación. La parte oriental del noroeste de China fue altamente sensible a la sequía, con un crecimiento moderado de la vegetación y potencial de recuperación. Los datos de teledetección indicaron un aumento del 2.3% en la cobertura de vegetación en la región, con un índice promedio de potencial de recuperación de vegetación (IVCP) de 0.31. Según los resultados del modelo LPJ, el índice promedio de potencial de recuperación de vegetación para el noroeste de China fue de 0.14, lo que indica un potencial de mejora del 1.1% en la cobertura de vegetación. En general, el calentamiento y humedecimiento climático facilitaron la recuperación de la vegetación en el noroeste de China, particularmente en áreas montañosas. Los hallazgos proporcionan valiosas ideas para los esfuerzos de restauración ecológica y ofrecen orientación práctica para combatir la desertificación y mejorar el desarrollo sostenible. Además, estos resultados subrayan la importancia de incorporar el potencial de recuperación de vegetación en la formulación de políticas regionales para mejorar la resiliencia ambiental frente al cambio climático en curso.