El concepto de Valor de Servicio de Ecosistema (VSE) es indispensable al equilibrar la necesidad de desarrollo económico y protección ecológica, ya que puede aclarar los activos y valores ecológicos proporcionados por una región. El estudio de la variación espacio-temporal del VSE en regiones ecológicamente frágiles es útil al intentar restaurar la función ecológica regional. Tomando el área ecológicamente frágil en el oeste de Jilin como ejemplo, este artículo analiza la distribución espacial y las características de evolución espacio-temporal del valor integrado de servicio de ecosistema (VISE) en el área de estudio mediante la construcción de un modelo de VISE. Se examinan los impulsores de la diferenciación espacial del VSE integrado en el área de estudio y los mecanismos que controlan la interacción entre varios factores utilizando la técnica del detector geográfico. Los resultados mostraron que las áreas de alto valor con servicios de ecosistema integrados en el oeste de Jilin estaban principalmente distribuidas en áreas protegidas, y que ha habido una tendencia a la baja en los últimos 23 años. Además, la capacidad explicativa del NDVI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada) fue la más fuerte de cualquiera de los factores naturales considerados. Entre los factores socioeconómicos, el poder explicativo del índice de actividad humana (IAH) fue el mayor. Adicionalmente, la interacción entre factores naturales y socioeconómicos exhibe un aumento sinérgico, lo que afecta el grado de diferenciación espacial del VISE. La variación espacio-temporal en el VISE es el resultado de la acción conjunta entre actividades humanas y factores naturales. Este estudio puede proporcionar una base científica para la optimización de ecosistemas y el desarrollo de la seguridad ecológica en el oeste de Jilin.