En medio de la rápida urbanización, el conflicto entre la población urbana y la tierra se intensifica debido a la degradación ecológica y al desequilibrio entre la oferta y la demanda de recursos terrestres en y alrededor de las ciudades. Delimitar el límite de desarrollo urbano es una medida específica para regular la escala y la forma de la expansión urbana, considerando la demanda urbana interna así como la seguridad ecológica. Este estudio tomó la ciudad de Haikou, China, como área de estudio, explorando una nueva forma de tener en cuenta las restricciones externas y los mecanismos endógenos de la expansión urbana, construyendo un patrón de seguridad ecológica integral (ESP) utilizando el modelo MCR, delimitando límites de desarrollo rígidos recientes y delimitando límites de desarrollo elásticos futuros utilizando el modelo CA-Markov. Los resultados fueron los siguientes: (1) Al identificar el límite urbano actual en 2020, se encontró que el área de tierra urbana de la ciudad de Haikou era de 261.64 km2. (2) Utilizando el modelo MCR para construir un ESP integral y delimitar un límite de desarrollo rígido, se reveló que el área total dentro del límite era de 398.37 km2, con un potencial de crecimiento adicional de hasta 136.73 km2. (3) Delimitar límites elásticos para la ciudad de Haikou en 2030, 2040 y 2050 utilizando el modelo CA-Markov, considerando factores y restricciones naturales y socioeconómicas, mostró que las áreas internas dentro de estos límites se calcularon en 451.80, 489.46 y 523.37 km2, respectivamente, que eran superiores a las de 2020 en 190.16, 227.82 y 261.73 km2. (4) Se propusieron algunas sugerencias, como establecer un sistema técnico integral, garantizar un sólido apoyo político y protección legal, y mejorar el sistema de gestión de responsabilidades, en la implementación de límites de desarrollo urbano. Delimitar científica y razonablemente el reciente límite de desarrollo urbano rígido y los futuros límites de desarrollo urbano elásticos puede garantizar un desarrollo urbano sostenible mientras se preserva el entorno ecológico y se satisface la demanda de desarrollo urbano.