Bajo la amenaza del cambio climático global, China ha propuesto un objetivo dual de carbono de pico de carbono y neutralidad de carbono. Como el portador vital para la planificación espacial territorial, los espacios de producción-vida-ecología (PLE) impulsan las emisiones de carbono y son importantes para los objetivos duales de carbono. En este estudio, se calcularon las emisiones y sumideros de carbono de los espacios PLE en las ciudades de la provincia de Heilongjiang desde 2005 hasta 2020 y se analizaron los cambios espacio-temporales. Se analizó la estructura de emisiones de carbono en sectores segmentados. Se analizaron los cambios en el uso del suelo y los factores socioeconómicos sobre las emisiones de carbono, y se implementaron estrategias de reducción de emisiones. Los resultados muestran lo siguiente: (1) Las emisiones de carbono de los espacios de producción y vida aumentaron anualmente. Los sumideros de carbono eran menores que las emisiones, pero la capacidad era estable. (2) Las ciudades con mayores emisiones estaban concentradas en el suroeste de Heilongjiang, y las diferencias en las emisiones de carbono entre regiones aumentaron gradualmente. (3) Entre los sectores de emisión de carbono, la agricultura y los hogares representaron proporciones más pequeñas, mientras que la ganadería, la industria, el transporte y los viajes de tráfico contribuyeron más. Las estructuras de emisión de carbono se transformaron ajustando el desarrollo urbano y la estructura industrial. (4) Para la mayoría de las ciudades, el espacio industrial fue el principal espacio de emisión, pero la producción agrícola y los espacios de vida urbano-rural dominaron en algunas ciudades. (5) El PIB, la tasa de urbanización y el área de carreteras pavimentadas de la ciudad suprimieron las emisiones en ciudades con grados de emisión de carbono disminuidos. La estructura industrial y el consumo de carbón inhibieron las emisiones en ciudades con grados de emisiones de carbono mantenidos y en aumento.