Con el rápido desarrollo de la urbanización, China enfrenta problemas como el desarrollo regional descoordinado, el desarrollo desigual del espacio terrestre y la contaminación del medio ambiente ecológico. Esto representa una gran amenaza para el desarrollo sostenible de la economía y la sociedad de China. Por lo tanto, hay una necesidad urgente de determinar cómo coordinar la relación entre la explotación del espacio, el desarrollo económico y el medio ambiente ecológico (SEE) de las áreas urbanas. En este estudio, tomando como ejemplo la provincia de Henan, se utilizaron datos de series temporales largas (2000-2020), a escala de ciudad. Luego, desarrollamos un marco lógico para revelar la interrelación y el mecanismo intrínseco entre SEE. A continuación, exploramos las características de acoplamiento espaciotemporal de SEE utilizando un método de ponderación lineal y un análisis de coordinación de acoplamiento. Encontramos que, de 2000 a 2020, el nivel integral de SEE mostró una tendencia de cambio evidente, y diferentes ciudades tienen diferentes grados de coordinación de acoplamiento. Sin embargo, el nivel general de coordinación de acoplamiento se está desarrollando de manera constante y tiende a mejorar. Además, con el método de autocorrelación espacial, analizamos patrones de correlación espacial y relaciones de colaboración/compensación para SEE. A través del análisis, los tipos de correlación positiva (HH, LL) se agrupan significativamente y los tipos de correlación negativa (HL, LH) tienen un bajo agrupamiento. Mientras tanto, encontramos diferencias espaciales significativas en las relaciones de cooperación/compensación entre diferentes años. Esta investigación puede servir como referencia y como guía metodológica para lograr la coordinación y el desarrollo sostenible de la economía, el espacio y el medio ambiente.