La respiración del suelo (Rs) o emisión del dióxido de carbono (CO2) es considerada como el segundo flujo de carbono más importante, por su magnitud en los ecosistemas terrestres. El cambio de uso de suelo ha modificado el ciclo global del carbono, lo que puede agudizar el calentamiento global. El objetivo del estudio fue evaluar las variaciones diurnas y estacionales en el flujo de CO2 en Vertisoles bajo cuatro sistemas de uso de suelo en el noreste de México; matorral, pastizal, agrícola y plantación de Eucalyptus spp. Se realizaron mediciones semanales durante un año, en muestreos de mañana y tarde, con un analizador portátil EGM- 4; además, y se midieron la temperatura del suelo y su humedad. La Rs por la mañana fue de 3.21 μmol CO2 m-2 s-1 (agrícola), 3.86 μmol CO2 m-2 s-1 (plantación), 4.61 μmol CO2 m-2 s-1 (pastizal) y 6.17 μmol CO2 m-2 s-1 (matorral), los valores se incrementaron con la misma tendencia para la Rs de la tarde. Se determinaron diferencias significativas (P≤0.05) en los usos de suelo y hora de muestreo. La temperatura osciló de 12 °C a 35.4 °C y la humedad del suelo en valores de 6.9 % a 47 %. En Vertisoles, las emisiones de CO2 varían según su uso, los más altos se presentan en la tarde y correlacionado con la humedad. Los sistemas de matorral y pastizal presentaron los valores más altos en la Rs, los cuales son más comunes en el noreste de México.