La aglomeración urbana es una etapa superior del desarrollo urbano. Explorar la correlación espacial de las áreas funcionales es importante para promover un desarrollo urbano de alta calidad. Sin embargo, recientemente la investigación sobre áreas funcionales urbanas se ha centrado principalmente en cómo identificar estas áreas, y carece de algunos métodos para analizar los patrones de correlación espacial de las áreas funcionales urbanas. Por lo tanto, en primer lugar, este estudio utiliza datos de POI y un modelo de aprendizaje profundo para identificar las áreas funcionales urbanas de cuatro aglomeraciones urbanas típicas en China. Luego, creamos un nuevo método para extraer los patrones de correlación espacial de las áreas funcionales urbanas desde dos niveles (ciudad y ciudades en una aglomeración urbana). Además, encontramos que varios gráficos expresan bien los patrones de correlación espacial. Con base en lo anterior, establecemos un nuevo proceso técnico para extraer la correlación espacial de las áreas funcionales urbanas. Las principales conclusiones son las siguientes: (1) La división detallada en múltiples capas del área funcional es útil para extraer el patrón de correlación espacial del área funcional. (2) El rango de cada ciudad en la aglomeración urbana puede dividirse de acuerdo con el área funcional urbana; hay grandes diferencias en la riqueza y escala de las áreas de uso mixto en la aglomeración urbana, pero hay poca diferencia entre las aglomeraciones urbanas. (3) Los patrones de correlación espacial de las áreas funcionales en las ciudades de primer rango de cada área de aglomeración urbana son altamente similares. (4) Existe un cierto patrón de correlación espacial de áreas funcionales en las aglomeraciones urbanas chinas. (5) Hay grandes diferencias en la similitud de los patrones de correlación espacial entre ciudades en una misma aglomeración urbana, y la relación espacial de similitud puede no rodear a las ciudades más desarrolladas. Esta investigación ayudará a los planificadores urbanos a desarrollar áreas funcionales en diferentes ciudades.