امروزه عدم ارتباط معماری شهر با اصول پدافند غیرعامل سبب بروز ناهنجاری در زمان بحران شده است. این ناهنجاری ها خلأ دسترسی مناسب به زیرساخت های شهری و فقدان ایمنی، امنیت و آسیب پذیری را در بافت های شهری به همراه داشته است. مسئله پژوهش حاضر چالش آسیب پذیری در زیرساخت های شهری از منظر پدافند غیرعامل است. قلمرو مطالعه حاضر، شهر مشهد به عنوان دومین شهر بزرگ ایران است. این پژوهش به لحاظ هدف، کاربردی و از لحاظ روش شناسی، توصیفی تحلیلی مبتنی بر رویکرد مطالعات مکانی- مدلی است و شاخص های زیرساخت های ویژه، خدمات اضطراری، عمومی و مردمی و مدیریتی در قالب 1560 زیرساخت دسته بندی و استخراج شدند. جهت سنجش الگوی همجواری 14 لایه مؤثر در آسیب پذیری شناسایی شد و با استفاده از تحلیل ترکیبی ANP-DEMATEL-GIS وزندهی شدند. برای کشف روند الگو جهت طبقه بندی شاخص های کلان از خود همبستگی فضایی نرم افزار Geoda و برای توزیع فضایی آسیب پذیری زیرساخت های شهری در برابر حمله هوایی از ابزار FUZZY OVERLAY در نرم افزار ArcGIS استفاده شده است. یافته های موضوعی نشان می دهد که مراکز بهداشتی و صنایع شهری اثرگذارترین شاخص و انبار و مراکز مذهبی اثرپذیرترین شاخص ها شناخته شدند. همچنین روند الگوها نشان می دهد بیش ترین ضریب شاخص های کلان مربوط به زیرساخت های ویژه با اهمیت 55/1 است. نتایج یافته های مکانی به روشنی بیان می کند بیش از 60 درصد از زیرساخت ها در وضعیتی از آسیب پذیر تا کاملاً آسیب پذیر هستند و فقط 93/4 درصد یا به عبارتی چیزی حدود 5 درصد از تمام زیرساخت های شهری مشهد وضعیتی ایمن و کم خطر دارند.