Mục tiêu của nghiên cứu là phân tích đặc điểm biến đổi và dự báo nhiệt độ tối cao và tối thấp tại Ninh Thuận trong bối cảnh Biến đổi khí hậu. Để thực hiện nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng thống kê phi tham số (non-parametric statistics) với hai phân tích là Mann-Kendall và Theil-Sen. Kết quả cho thấy nhiệt độ tối cao giảm vào tháng 5,7,8 giảm trong khoảng 0,0070C/năm đến 0,030C/năm, tăng vào các tháng còn lại với biên độ tăng từ 0,0060C/năm đến 0,050C/năm. Kết quả với nhiệt độ tối thấp cũng chỉ ra được tháng 2,7 và 8 là 3 tháng có xu hướng giảm với biên độ nhiệt dao động từ 0,00250C/năm đến 0,01360C/năm và các tháng còn lại tăng dao động từ 0,010C/năm đến 0,10C/năm. Bên cạnh đó, kết quả dự báo xu thế biến đổi nhiệt độ tối thấp và tối cao với kịch bản Biến đổi khí hậu cho thấy phù hợp với kịch bản phát thải thấp (B1) và kịch bản RCP 4.5. Kết quả nghiên cứu đã đóng góp thêm một cơ sở khoa học để đánh giá xu thế biến đổi và dự báo trong lĩnh vực Khí tượng Thủy văn, giúp cho việc xây dựng những kế hoạch, và giải pháp thích ứng trong bối cảnh Biến đổi khí hậu.