A medida que los procesos de urbanización ya no se caracterizan por una simple expansión lineal, sino que exhiben características de salto, escasez en los bordes y discontinuidad, se necesitan datos de cobertura de superficie impermeable espacial y temporalmente continuos para caracterizar mejor los procesos de urbanización. Este estudio utilizó datos binarios de superficie impermeable de GAIA y empleó métodos de agregación espaciotemporal para convertir treinta años de datos de resolución de 30 m en datos de cobertura de superficie impermeable espaciotemporal de resolución de 1 km, construyendo un conjunto de datos de cobertura de superficie impermeable anual de serie temporal a largo plazo para la región de Beijing-Tianjin-Hebei. Con base en este conjunto de datos, analizamos los procesos de expansión urbana y los índices de patrones del paisaje en la región de Beijing-Tianjin-Hebei, explorando las relaciones de respuesta espaciotemporal de los cambios en el entorno ecológico. Los resultados revelaron que el área de superficie impermeable aumentó drásticamente de 7579.3 km2 en 1985 a 37,484.0 km2 en 2020, lo que representa un crecimiento interanual del 88.5%. Las tasas de expansión urbana mostraron dos picos distintos: 800 km2/año alrededor de 1990 y aproximadamente 1700 km2/año durante 2010-2015. En áreas urbanizadas de alta densidad con superficies impermeables, el área promedio de bosque aumentó significativamente de aproximadamente 2500 km2 a 7000 km2 durante 1985-2005 antes de declinar rápidamente, la fragmentación de parches de pastizales se intensificó, mientras que en áreas de baja densidad, el área de pastizales mostró un declive fluctuante con una estabilidad ecológica deficiente. Además, al incorporar factores naturales y sociales como la Cobertura Vegetal Fraccionada (FVC), el Índice de Calidad del Hábitat (HQI), la Temperatura de la Superficie Terrestre (LST), la pendiente y la densidad poblacional, evaluamos la vulnerabilidad del desarrollo de la urbanización en la región de Beijing-Tianjin-Hebei. Los resultados mostraron que las áreas de alta vulnerabilidad (EVI > 0.5) en la región central de Beijing-Tianjin continúan expandiéndose, mientras que la proporción de áreas de baja vulnerabilidad (EVI < 0.25) en las regiones montañosas del norte disminuyó en un 4.2% en 2020 en comparación con 2005. Este estudio proporciona apoyo científico para el desarrollo sostenible de la aglomeración urbana de Beijing-Tianjin-Hebei, sugiriendo una regulación específica por ubicación y diferenciada de los procesos de urbanización para reducir los riesgos ecológicos.