Cuantificar los patrones espaciotemporales de la coordinación entre la oferta y la demanda de servicios ecosistémicos es vital para el desarrollo sostenible regional. Para revelar el patrón dinámico de la coordinación de la oferta y la demanda de servicios ecosistémicos (SE) en la cuenca del río Lhasa, cuantificamos la oferta de los siguientes cuatro SE utilizando el modelo InVEST desde 2000 hasta 2018: secuestro de carbono (SC), conservación del agua (CA), calidad del hábitat (QH) y conservación del suelo (CS). Utilizando datos socioeconómicos, incluyendo el grado de desarrollo del suelo, el PIB y la densidad de población, se cuantificó la demanda de SE. Se utilizaron el índice de relación oferta-demanda de SE (IRDS) y el modelo de grado de coordinación de acoplamiento (DCA) para evaluar la relación de acoplamiento y la coordinación de la oferta y la demanda de SE. El análisis de autocorrelación espacial se utilizó para determinar la correlación espacial y los cambios en el grado de coordinación de acoplamiento de la oferta y la demanda de SE. Los resultados indican que la distribución del IRDS exhibió una heterogeneidad espacial significativa. El área con una oferta de SE muy superior a la demanda siempre estuvo en la zona alta del río Lhasa, mientras que la demanda de SE del distrito de Chengguan superó con creces la oferta. Los pastizales y los bosques fueron los principales contribuyentes a los IRDS, proporcionando IRDS positivos para tres servicios, CS, QH y CA, con una proporción total superior al 80%. Desde 2000 hasta 2018, el desajuste entre la oferta y la demanda de SE se fue extendiendo gradualmente río arriba, mientras que las áreas río arriba tenían un DCA relativamente alto. Las correlaciones espaciales del DCA en la cuenca del río Lhasa mostraron todas diferencias estadísticamente significativas (p < 0.01). Las áreas de agregación alta-alta se concentraron en el noreste de la cuenca del río Lhasa, mientras que las áreas de agregación baja-baja se centraron alrededor del distrito de Chengguan. Este estudio proporciona valores de referencia para optimizar los patrones espaciales de uso del suelo en áreas ecológicamente vulnerables con el objetivo de un desarrollo sostenible.