Las cooperativas agrícolas tienen una gran influencia en la modernización agrícola y rural en China. Basado en 381 muestras de agricultores en la árida Cuenca del Río Tarim, este estudio empírico tuvo como objetivo construir un sistema de índices para explorar la relación entre las cooperativas y la acción colectiva de los agricultores utilizando el marco del Sistema Socio-Ecológico. Los resultados mostraron que las cooperativas agrícolas ayudaron a capacitar a los agricultores para actuar colectivamente. Las cooperativas agrícolas, con los mecanismos de toma de decisiones colectivas, restricciones institucionales y supervisión interna, podrían realizar la integración de recursos requeridos para la acción colectiva de los agricultores y promover el intercambio de riesgos y beneficios. Al proporcionar apoyo financiero y una plataforma para la integración de recursos, las cooperativas podrían reducir las restricciones inducidas por las diferencias económicas entre los agricultores; mejorar el liderazgo, la organización y la coordinación del pueblo; y promover la acumulación de capital social y el sentido de identidad de los aldeanos con el pueblo. En particular, las cooperativas podrían apoyar a los agricultores para adoptar tecnologías de riego que ahorran agua y reducir su sobredependencia de pesticidas y fertilizantes químicos, promoviendo así la acción colectiva de los agricultores. Por lo tanto, el desarrollo de cooperativas agrícolas ayudará a mejorar la acción colectiva de los agricultores, promover la modernización de la gobernanza rural y realizar la revitalización rural.