运用熵值法从城镇人口、经济、社会和空间方面对新疆塔里木河流域2000年和2008年两个时期的城镇化综合发展水平进行测度,并借助GIS技术,运用空间聚类法和空间自相关法对城镇化水平的空间演变及分异进行分析,结果表明:城镇化综合水平在空间分布上存在较大差异,但基本格局保持稳定,区域城镇化综合水平较高的主要集中在巴州和阿克苏地区,而城镇化综合水平较低的主要集分布在和田、喀什、克州等地区,差距在不断扩大。同时,城镇化综合水平表现出较弱的空间自相关性,相似的地区在空间上呈现较弱集聚分布。热点区的空间结构多表现以库尔勒为核心的圈状空间结构。矿产资源开发、交通区位条件、区域经济发展以及重大项目投资是塔河流域城镇化综合水平产生空间分异的主要驱动因素,从而可针对性地制定提高塔河流域城镇的城镇化水平的对策。