统一的大市场能够使商品和要素自由流动,从而提升资源利用效率、促进技术创新能力提升。为此,本文以长三角城市群27个城市作为研究对象,利用相对价格法、绝对偏差法、变异系数法计算长三角城市群商品市场一体化指数、劳动力市场一体化指数、资本市场一体化指数与总体市场一体化指数。建立指标体系并利用时序全局主成分分析法对长三角城市群技术创新能力指数进行计算。运用面板门槛模型研究市场一体化及其细分类型对区域技术创新的非线性影响。研究结果表明:从长三角城市群整体看,商品市场一体化对技术创新的影响具有促进作用,但不存在门槛效应;劳动力市场一体化与资本市场一体化对技术创新的影响存在单门槛效应;而市场一体化总体对技术创新的影响在静态分析和动态分析中存在一定的差异。从省内城市群看,江苏9城市的市场一体化及商品市场一体化对技术创新的影响存在单门槛效应;浙江9城市的劳动力市场一体化对技术创新的影响存在单门槛效应;安徽8城市的资本市场一体化对技术创新的影响存在单门槛效应。最后引入空间计量模型研究市场一体化对技术创新影响的空间效应,结果表明本地区市场一体化对技术创新具有不太显著的促进作用,本地区工业化水平对周边地区技术创新能力具有一定的抑制作用。经费投入、人力资本、贸易开放度和市场规模能够有效促进周边地区的技术创新,存在一定的空间溢出效应。这些结论对于有效提升长三角城市群市场一体化水平、促进区域技术创新有着重要的参考价值和指导意义。