Combatir el cambio climático aumentando el almacenamiento de carbono urbano es uno de los problemas críticos que los responsables de políticas urbanas deben abordar. Comprender las características y los factores que impulsan los cambios en el almacenamiento de carbono durante la urbanización puede ayudar a los gestores urbanos a formular políticas de uso del suelo que respondan adecuadamente. Este estudio emplea el modelo INVEST para evaluar el almacenamiento de carbono en Shanghái desde 2000 hasta 2020, analizando los cambios en el uso del suelo y sus impactos en el carbono. Analiza la transformación del uso del suelo en Shanghái durante el mismo período y su impacto en el almacenamiento de carbono. Utilizando una cuadrícula de 1 km para el muestreo, este estudio examina los patrones de distribución espaciotemporal del almacenamiento de carbono en Shanghái. Además, emplea regresión lineal para discutir los factores sociales y económicos que influyen en el almacenamiento de carbono en la ciudad. El almacenamiento de carbono en Shanghái, predominantemente de tierras cultivadas y superficies artificiales, aumentó de 16.78 Mt en 2000 a 18.40 Mt en 2020, con un aumento anual de 0.81 Mt. La distribución espacial del almacenamiento de carbono exhibió un patrón estable de sureste a noroeste, con variaciones en la dispersión entre las direcciones norte-sur y este-oeste. La distribución del almacenamiento de carbono cambió de un patrón bimodal a uno unimodal, lo que indica un aumento general. Hubo una correlación positiva significativa entre el almacenamiento de carbono y tanto el área de espacio verde per cápita como el valor de producción industrial, lo que se puede atribuir a las políticas de Shanghái sobre el desarrollo industrial verde. Esta investigación ayuda a formular políticas de uso del suelo para mejorar el almacenamiento de carbono urbano.