O aquecimento global e a obesidade são dois grandes desafios globais. As relações intrincadas entre o clima, fatores de estilo de vida e seu impacto combinado no sobrepeso ainda precisam ser elucidadas. Nosso objetivo foi estimar o efeito da temperatura ambiente no sobrepeso e examinar o papel da atividade física e do consumo de frutas/vegetais como vias de mediação indireta na Argentina. Realizou-se estudo transversal utilizando dados da Pesquisa Nacional de Fatores de Risco de 2018. A temperatura média do ar a 2m de altura (dos dados de reanálise do ERA5) foi relacionada a dados individuais. Um modelo de equações estruturais generalizadas logístico e multinível foi aplicado para examinar os efeitos de mediação do nível de atividade física e do consumo de frutas/vegetais na relação entre temperatura e sobrepeso, com ajustes por sexo, idade e nível educacional. A diferença bruta (IC95%) entre os efeitos indiretos foi calculada, empregando técnicas de bootstrapping (amostra = 10.000, réplicas = 5.000). Associação inversa (efeitodireto) foi observada entre temperatura e sobrepeso (c = -0,019, IC95%: -0,034; -0,004). O aumento de uma unidade na temperatura foi associado a maiores chances logarítmicas de consumo de frutas/vegetais (a1 = 0,020, IC95% 0,005; 0,035) e menores chances logarítmicas de ter nível de atividade física moderado (a21 = -0,015, IC95% -0,023; -0,007) e alto (a22 = -0,059, IC95%: -0,068; -0,049) quando comparado ao baixo consumo de frutas/vegetais e ao baixo nível de atividade física, respectivamente. No entanto, o efeito mediador do alto nível de atividade física na relação temperatura-sobrepeso apresentou magnitude maior. Em conclusão, a temperatura ambiente influencia o consumo de frutas/vegetais e a pratica de atividade física, afetando indiretamente o estado nutricional, com a atividade física atuando como o principal mediador. Isso reforça a necessidade de concentrar esforços em estratégias de adaptação às mudanças climáticas que promovam a atividade física.