Em função da importância do clima para a sociedade em suas distintas escalas, como local, regional e global, a análise de tendências de elementos climáticos contribui para uma melhor avaliação de projeções e variações, auxiliando na construção de políticas de adaptação e mitigação voltadas para as mudanças do clima. Objetivou-se com este trabalho detectar tendências para a temperatura média do ar para a mesorregião do Sertão Paraibano, a partir da construção de séries de temperaturas com dados reais disponibilizados pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) para as localidades de Patos e São Gonçalo e com dados estimados pelo programa Estima_T para estudo de distribuição espacial e temporal da temperatura média para sete localidades pertencentes à Paraíba. As séries reais e estimadas foram comparadas, demostrando, portanto, a viável utilização de estimativas de temperatura como forma de compensar a ausência de estações meteorológicas na área de estudo. Pela análise descritiva, infere-se baixa dispersão dos dados em relação aos valores médios anuais, portanto, baixa variabilidade, ficando a temperatura média anual entre 21,9 ºC (em Teixeira) e 26,8 ºC (em São Gonçalo) para as séries estimadas. Para as séries de dados reais, a temperatura média por ano do ar foi de 26,8 ºC e 27,8 ºC para São Gonçalo e Patos, respectivamente. A temperatura média anual estimada para Patos foi 6,2% mais baixa que a temperatura média real, medida na estação. O comportamento mensal da temperatura média foi semelhante em todas as localidades e o mês de dezembro foi sempre o mais quente, enquanto julho foi o mais frio, tanto nas séries estimadas quanto nas séries de dados reais. Com o teste não paramétrico de Mann-Kendall observou-se que as séries estimadas apresentaram tendências significativas de aumento para a temperatura média do ar para os períodos anuais, semestrais, trimestrais e mensais para todas as localidades. Os resultados apontam declividade de Sen de incrementos significativos nas temperaturas entre 0,008 ºC/ano e 0,011 ºC/ano.