Evaluar los impactos y factores del crecimiento urbano en el almacenamiento de carbono terrestre (TCS) es importante para la ecología urbana y la sostenibilidad; sin embargo, falta un estándar de contabilidad unificado para la intensidad de carbono y la investigación sobre los factores y el valor económico de los cambios en el TCS. Aquí, se simuló la expansión urbana y el TCS en el Delta del Río Yangtsé basándose en modelos de simulación de uso del suelo generadores de parches y valoración integrada de servicios ecosistémicos y compensaciones; simulación de escenarios; medición de intensidad de carbono mediante literatura, corrección, ratio y verificación; y métodos de matriz de transferencia de uso del suelo. Los resultados mostraron que (1) de 2000 a 2020, la urbanización y la pérdida de TCS se aceleraron, con un 61.127% de la pérdida de TCS ocurriendo en el suelo, y la conversión de tierras fue prominente en ciudades ribereñas y costeras, impulsada principalmente por la ocupación de tierras urbanas de tierras agrícolas alrededor de pendientes adecuadas, arterias de transporte y ríos. (2) De 2020 a 2030, la expansión de tierras urbanas y la pérdida de TCS variaron bajo diferentes escenarios; las pérdidas económicas por la pérdida del valor del sumidero de carbono bajo la protección de tierras agrícolas y la protección ecológica fueron de 102.368 y 287.266 millones de dólares, respectivamente, inferiores a las del escenario base. Incluso si la expansión urbana se desacelera, no se puede ignorar la pérdida de TCS bajo el calentamiento global. Considerando los impactos indirectos de la urbanización, la falta de un plan maestro de desarrollo regional basado en servicios ecosistémicos puede afectar los objetivos de carbono de China.