探究中国新型城镇化与科技创新水平耦合协调特征及影响因素对我国实现城乡统筹、城乡一体化，促进经济和科技发展，实现共同富裕目标具有实际意义。基于中国30个省市2010—2021年的相关数据，计算新型城镇化水平和科技创新水平，构建耦合协调模型分析探究耦合协调特征，采用基尼系数探究区域差异，并借助Tobit模型分析新型城镇化水平与科技创新水平的影响因素进行研究。结果表明：（1）各省市耦合协调度呈现略微下降趋势，协调度等级为东南部高于西北部的分布形式；（2）中国省域科技创新水平与新型城镇化水平耦合关系整体差异正在不断扩大，七大区域与全国走势基本相同，各城市间的耦合协调度差异性愈发显著，组间差异是耦合协调差异的主要来源；（3）开放程度、专利数量、政府支持、教育水平和能源消耗总量对科技创新效率有显著的积极影响，而第二产业GDP在国内生产总值中的份额对科技创新效率影响不显著。这些结果能更直观地表现出城镇化和科技创新水平耦合的变化趋势和方向。要提高两个系统的协调发展水平，应充分挖掘协调发展的实质，加强跨区合作，加大政府投入，提升整体协调发展程度。