اهداف: با توجه به آسیب پذیری های محیط زیست شهری در کلان شهر مشهد و تشدید روند تخریب آن در سال های اخیر، پژوهش حاضر سعی دارد با بهره گیری از رویکرد آینده نگاری گام طبیعی در چارچوب شاخص های محیط زیست شهری به تحلیل میزان پایداری زیست محیطی در شهر مشهد بپردازد. روش: روش تحقیق به کار گرفته شده به لحاظ ماهیت تحلیلی و از نظر نتیجه کاربردی است که در ادامه از مطالعات توصیفی- تحلیلی، اسنادی به همراه پرسش نامه (50 نمونه) در چارچوب مدل دلفی و ماتریس تحلیل اثرات متقاطع در نرم افزار آینده نگار میک مک و سناریو ویزارد استفاده شد. یافته ها/ نتایج: نتایج نشان داد که با 2 بار تکرار چرخش داده ای، شاخص پُرشدگی به دست آمده 95.79% است که این امر مبین ضریب بالای تأثیرگذاری متغیرها بر یکدیگر است. همچنین، بر مبنای 5828 ارزش محاسبه شده، تعداد 2937 مورد با بالاترین حجم دارای بیشترین میزان اثرگذاری مستقیم بر دیگر شاخص های پژوهش بوده است. نتیجه گیری: با توجه به نحوه توزیع متغیرها در صفحة تحلی اثرات و وابستگی های مستقیم و غیرمستقیم و نیز تبیین نیروهای پیشران کلیدی، باید اشاره کردد که سیستم محیط زیست شهری در کلان شهر مشهد دچار ناپایداری بسیار شدید است.