Identificar las características de acoplamiento espaciotemporal de la producción de cultivos-granos-población es esencial para la utilización racional de la tierra cultivable y la evaluación de la seguridad alimentaria nacional y regional. Basado en los datos estadísticos de producción de granos, GlobeLand30 y datos de WorldPop en los años 2000, 2010 y 2020, se detectaron los cambios espaciotemporales en el área de tierras cultivables de China, la producción de granos y la población, así como sus características de acoplamiento durante las últimas dos décadas a nivel de cuadrícula utilizando los modelos de ajuste de centroide y análisis dinámico acoplado. Los resultados mostraron que el cambio espacial del área de tierras cultivables en China se caracterizó aproximadamente por un aumento en el noroeste y una disminución en el sureste; mientras que la producción de granos se caracterizó por un aumento en el norte y una disminución en el sur, y la población se caracterizó aproximadamente por un aumento en las áreas urbanas de las regiones costeras del sureste y una disminución en las áreas agrícolas tradicionales. El centroide del área de tierras cultivables y el de la producción de granos se movieron hacia el noroeste y el noreste, respectivamente, lo que desajusta el patrón espacial de las condiciones hidro-térmicas de los recursos de tierras cultivables en China y, por lo tanto, resulta en un aumento del riesgo del sistema de producción de granos nacional. Mientras tanto, el centroide de la producción de granos y el de la población continuaron moviéndose en direcciones opuestas en general, y las distancias entre sus centroides aumentaron de 119.65 km en 2000 a 455.16 km en 2020, lo que indica que el fenómeno de "desviación de granos del norte al sur" se está intensificando. Nuestros resultados destacan que el desajuste espacial de cultivos-producción de granos-población en China ha aumentado en las últimas dos décadas.