En todo el mundo, la aglomeración industrial se ha convertido en una clave para mejorar la eficiencia del uso del suelo urbano y regular el proceso de urbanización. La aglomeración industrial, como un fenómeno geográfico económico universal, ha sido ampliamente estudiada, pero pocos académicos han discutido la relación entre la aglomeración industrial y la eficiencia del uso del suelo urbano. Basándonos en esto, después de clasificar el tipo de externalidades de aglomeración, nuestro estudio utiliza modelos OLS y GTWR para explorar el complejo mecanismo de interacción entre las externalidades de aglomeración industrial y la eficiencia del uso del suelo urbano, especialmente las características no estacionarias espaciotemporales. Encontramos que el impacto de las externalidades de aglomeración industrial en la eficiencia del uso del suelo urbano es significativamente inestable en el tiempo y el espacio, y también se observaron la coexistencia, sustitución y mecanismo de envejecimiento de las externalidades de aglomeración entre diferentes tipos. Nuestra investigación puede proporcionar referencia para que los gestores de la ciudad formulen políticas industriales razonables y para que las empresas elijan la ubicación. Mientras tanto, nuestra investigación ha hecho algunas contribuciones a la investigación académica sobre la eficiencia del uso del suelo urbano.