El ecotono agro-pastoral del norte de China (AENC) es una barrera ecológica significativa, donde las características topográficas juegan un papel fundamental en el cambio de uso del suelo. Con el fin de revelar la influencia de los factores topográficos en los cambios de uso del suelo en el AENC, utilizamos una matriz de transferencia de uso del suelo, gráficos de geo-información, nicho de terreno, índice de distribución y detector geográfico para explorar el efecto del gradiente topográfico de los cambios de uso del suelo durante 2000-2020 en el AENC, basado en datos de imágenes de teledetección de 2000, 2010 y 2020. Los hallazgos indican que: (1) Las áreas totales de cambios de uso del suelo fueron 121,744 km2, lo que representa el 17.41% entre 2000-2020. Esto se caracterizó por un aumento en la cantidad de cambios de uso del suelo en el AENC. Los cambios en el uso del suelo fueron dominados por las conversiones entre tierras agrícolas, tierras forestales y pastizales, que estaban distribuidos ampliamente en las regiones montañosas de los márgenes norte, oeste y este. La expansión de la tierra de construcción se derivó principalmente de tierras agrícolas y pastizales que ocurrieron en los valles de los ríos. (2) El patrón de cambios de uso del suelo se dividió en cinco tipos, incluyendo tipo estable, cambio de fase prodrómica, cambio de fase anáfase, cambio continuo y cambio repetido. El tipo estable representó 559,868.86 km2 y el 80.09% del área total. Fue dominante en áreas de alta altitud y terreno complejo con nichos de terreno de más de 1.61. Los cambios de fase prodrómica y anáfase representaron el 3.95% y el 13.03%, respectivamente, ocupando posiciones dominantes en los nichos de terreno de 0.69-1.17 y 0.04-0.69, 1.17-1.61 del gradiente topográfico, respectivamente. Los cambios continuos y repetidos ocuparon posiciones dominantes en áreas de baja altitud y terreno plano complejo con nichos de terreno de 0.04-1.17. (3) El efecto del gradiente topográfico de los cambios de uso del suelo en el AENC fue influenciado de manera integral por factores naturales, ubicación geográfica, socioeconómicos y de políticas. Los factores ambientales naturales y la ubicación geográfica determinaron el patrón del gradiente topográfico de la estructura de uso del suelo, mientras que la dirección del patrón del gradiente topográfico de los cambios de uso del suelo en el AENC está influenciada por factores socioeconómicos y de políticas. Esta investigación puede proporcionar una referencia científica para el desarrollo y la protección del espacio territorial y la asignación óptima de recursos de tierra en el AENC.