Acompañado del rápido crecimiento económico de China, ha ocurrido un importante aumento de la vegetación urbana en las ciudades chinas, en particular en las áreas centrales urbanas. En contraste, la rápida urbanización y el crecimiento económico también llevaron a una alta probabilidad de degradación de la vegetación en las regiones periféricas urbanas. Sin embargo, estas significativas diferencias espaciales en la vegetación urbana asociadas con el crecimiento económico en las ciudades chinas no se comprenden bien. Este estudio exploró las características espaciotemporales de la luz nocturna (NTL) y el índice de vegetación mejorado máximo anual (EVImax) en áreas urbanas desde 2001 hasta 2020. Se encontró un fuerte estado de desacoplamiento entre el crecimiento económico y la vegetación urbana a escala nacional. En general, el 49.15% de las áreas urbanas mostraron un estado de desacoplamiento. Espacialmente, este porcentaje de áreas urbanas con un estado de desacoplamiento disminuiría significativamente cuando el NTL promedio a largo plazo supere 51. Además, este umbral significativo de estado de desacoplamiento se encontró en 189 ciudades de 344 (54.65%) en China. Este umbral en cada ciudad mostró una heterogeneidad espacial significativa, pero se puede atribuir principalmente al gradiente en la precipitación promedio a largo plazo (Pmean) de cada ciudad durante el período de 2001-2020. Específicamente, un aumento espacial en Pmean de 100 mm respondió a una disminución en el umbral de 0.4 DN (p < 0.01). En contraste, no hubo una correlación significativa entre el umbral y el estado de crecimiento económico de cada ciudad. Nuestros resultados proporcionan valiosas ideas para coordinar el desarrollo de la vegetación urbana y el crecimiento económico.