Las imágenes de luz nocturna (NTL) obtenidas por el Radiómetro de Imágenes Infrarrojas Visibles (VIIRS) montado en el Programa Nacional de Asociación de Órbita Polar (NPP) podrían representar objetivamente las actividades humanas e identificar instantáneamente las formas urbanas en una escala temporal y espacial. Desde 2013 hasta 2020, se extrajeron las áreas construidas de ocho ciudades capitales provinciales utilizando datos NTL de NPP/VIIRS para examinar los cambios dinámicos en la expansión de las ciudades y el desarrollo socioeconómico en la Cuenca del Río Amarillo durante el proceso de urbanización. Las características espaciales de la expansión del área construida urbana se generaron utilizando el método de análisis de ocho cuadrantes y se combinaron con los datos estadísticos de población y producto interno bruto (PIB) para analizar las correlaciones entre la intensidad de luz de las áreas construidas, la población y el PIB; esto permite comprender los cambios en la población y la economía en el desarrollo de la expansión del área construida urbana. Los hallazgos muestran que: (1) existía un desarrollo urbano desequilibrado en los tramos superior, medio e inferior de la Cuenca del Río Amarillo, y la expansión y la intensidad de luz de las ciudades en el tramo superior fueron más lentas que en los tramos medio e inferior; (2) la diferenciación espacial de la expansión urbana fue significativa entre cada uno de los tramos en la Cuenca del Río Amarillo, y estuvo muy influenciada por elementos geográficos naturales; y (3) existe una correlación positiva entre la intensidad de luz, la población y el PIB en las áreas construidas de los tramos medio e inferior, mientras que las correlaciones en el tramo superior no fueron estables. En conclusión, los datos de luz reflejan indirectamente el desarrollo urbano y podrían utilizarse como una variable sustituta para los indicadores de desarrollo socioeconómico bajo ciertas condiciones.