Há uma lacuna existente quanto a estudos direcionados a análise do conforto térmico humano em ambientes urbanos de médio e pequeno porte, onde quase metade da população urbana mundial vive. No Brasil, tais estudos são fundamentais pela expressão que as cidades pequenas e médias tomaram nos últimos anos, além de desempenharem papel importante na dinâmica econômica e espacial do país. Deste modo, o presente estudo propôs a definição de dois modelos empíricos sazonais baseado em entrevistas transversais realizadas na cidade de médio porte de Santa Maria - RS, com base nos dados meteorológicos de temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade do vento e temperatura radiante média, nos dados subjetivos observados nas entrevistas, e nos dados fisiológicos de Índice de Massa Corporal (I.M.C.) obtidos a partir do peso e da altura dos entrevistados. Para tanto, foram obtidos dados meteorológicos por meio de uma estação meteorológica automática instalada no centro da cidade, onde também foram entrevistadas 1720 pessoas por meio de um questionário adaptado do modelo estabelecido pela norma ISO 10551, e, para a obtenção dos modelos, executou-se regressões lineares a partir dos dados separados de verão e inverno. Em seguida foi executada a validação dos modelos propostos por meio da comparação entre modelos já tradicionais na literatura, tais como o PET, SET e PMV, os quais foram calibrados para a área de estudo. Os resultados observados propuseram os novos modelos empíricos para áreas urbanas de médio porte em clima subtropical, o Modelo Subtropical de Verão (MSV) e o Modelo Subtropical de Inverno (MSI), os quais foram validados e apresentaram taxa de acerto superior a 80%, superior às taxas de acertos encontradas para índices tradicionais como o PET, SET e o PMV também testados para área de estudo.