La rápida urbanización e industrialización han tenido una serie de efectos en la forma urbana y el uso del suelo, especialmente en ciudades basadas en recursos. Investigaciones anteriores se han centrado predominantemente en el análisis de la compacidad urbana o la eficiencia del uso del suelo de manera individual, pasando por alto su interacción. En este estudio, proponemos un marco de investigación acoplado y coordinado para la compacidad urbana (UC) y la eficiencia del uso del suelo urbano (ULUE). Analizamos la UC y la ULUE, así como el grado y los tipos de acoplamiento y coordinación (CCD) entre ellos, en 119 condados y distritos ricos en recursos de carbón dentro de la provincia de Shanxi. Los hallazgos revelan una tendencia a la baja en la UC en la provincia de Shanxi a lo largo del tiempo, con ciudades basadas en recursos de carbón exhibiendo menor compacidad que las ciudades no basadas en recursos de carbón. La ULUE ha mostrado un desarrollo estable durante el período de estudio. El CCD entre la UC y la ULUE exhibe heterogeneidad espacial y tipológica urbana. Un análisis adicional demuestra que los tipos de CCD se manifiestan principalmente como el desarrollo rezagado de la UC. Esta investigación proporciona una base para lograr un desarrollo armonioso entre la estructura espacial urbana y la estructura de uso del suelo y ofrece nuevas perspectivas para el desarrollo sostenible de las regiones urbanas basadas en recursos.