La evapotranspiración es un flujo de pérdida importante en el balance hídrico en áreas áridas y semiáridas. La estimación de la evapotranspiración real tiene importancia para fines hidrológicos y ambientales. Se aplicó el algoritmo del Sistema de Balance de Energía Superficial (SEBS) para estimar la evapotranspiración real en la Cuenca de Qaidam y sus ocho subregiones hidrológicas, en el noroeste de China. Se utilizaron 3,036 imágenes satelitales de MODIS, libres de nubes y corregidas atmosféricamente, desde 2001 hasta 2011 en el algoritmo SEBS para determinar la evapotranspiración real. El resultado indicó que la evapotranspiración real anual estimada de la cuenca aumentó con el tiempo y el valor varió de 72.7 a 182.3 mm. Las estimaciones de SEBS fueron del 7.5% y del 14.1% de la evaporación observada en los panales en las áreas occidental y oriental, respectivamente. La variación de la evapotranspiración real de SEBS está influenciada por factores climáticos, vegetación, radiación neta, tipo de cobertura del suelo y profundidad de la tabla de agua. El análisis del comportamiento evaporativo de los diferentes tipos de cobertura del suelo en la cuenca mostró que los cuerpos de agua, los pantanos y las tierras agrícolas tenían una evapotranspiración real media relativamente más alta, aunque estos tipos de cobertura del suelo representan menos del 3.5% de la cuenca total. El suelo desnudo tiene una evapotranspiración muy baja y cubre casi el 60% del área de estudio. Se observó que la evapotranspiración real disminuía con un aumento de la profundidad de la tabla de agua. En general, el algoritmo SEBS demostró ser útil y tiene potencial para estimar la evapotranspiración real espacial a escala regional.