El área de tierras cultivadas y la fragmentación son dos elementos cruciales que influyen en la producción de alimentos en China. Sin embargo, pocos estudios han analizado los cambios detallados tanto en el área como en la fragmentación de las tierras cultivadas desde una perspectiva nacional. Utilizando un conjunto de datos de cobertura terrestre anual de 30 m con la ayuda del área de tierras cultivadas (CA) y un nuevo índice de fragmentación del paisaje acoplado (CLFI), esta investigación identificó las características de distribución espacial tanto del área como de la fragmentación del paisaje de las tierras cultivadas en los condados chinos y analizó simultáneamente los cambios en estos dos elementos desde el comienzo del siglo XXI. Los resultados mostraron que el patrón de distribución de CA en los condados de China era grande en el norte y pequeño en el sur. Durante las dos primeras décadas del siglo XXI, el total de CA de China disminuyó, pero la tasa de disminución pasó del 2.91% en 2000-2010 al 0.41% en 2010-2020; en contraste, el CLFI de China mostró una tendencia creciente, pero la tasa de aumento también disminuyó, del 4.06% en 2000-2010 al 0.51% en 2010-2020. Espacialmente, de 2000 a 2010, hubo un patrón de distribución inverso evidente entre los condados con grandes cambios en CA y aquellos con grandes cambios en CLFI; sin embargo, este patrón se volvió menos evidente de 2010 a 2020. La expansión urbana, los programas de conversión de tierras en pendiente y otros programas de protección ecológica, así como los programas de desarrollo y consolidación de tierras, fueron las principales causas de los cambios en el CA y CLFI en toda China. Los hallazgos de esta investigación proporcionan una base de datos y un apoyo científico para la protección y utilización a gran escala de las tierras cultivadas, donde esta información es necesaria para garantizar la seguridad alimentaria.