En el contexto de la rápida urbanización, la expansión urbana ineficiente, desordenada y de baja densidad a menudo conduce al desperdicio de recursos y al daño ecológico. A lo largo de las décadas, han surgido muchos estudios sobre la medición, análisis y gobernanza de la expansión urbana. Sin embargo, los enfoques existentes carecen de una investigación profunda sobre la distinción entre una expansión efectiva y una expansión ineficiente. Dada la limitación de los recursos de uso del suelo y la demanda de desarrollo urbano, se necesita un método preciso y razonable para la medición de la expansión urbana. Este estudio propone un método de identificación de la expansión urbana basado en un modelo de equilibrio mecánico para analizar la distribución espacial y las características de evolución espacio-temporal de la expansión ineficiente, utilizando la aglomeración urbana del Delta del Río Yangtsé (YRD) como ejemplo. El estudio encontró lo siguiente: (1) La expansión ineficiente en el YRD fue de 5219, 1189 y 980 km2 en los tres períodos de cinco años entre 2005 y 2020. (2) De 2005 a 2020, la expansión ineficiente en el YRD mostró, en general, una tendencia a la disminución, pero Shanghái y Zhoushan mostraron una tendencia acelerada de expansión ineficiente. (3) El método propuesto es aplicable a la mayoría de los patrones de desarrollo urbano y proporciona implicaciones para el control de la expansión urbana en áreas de mega-aglomeraciones urbanas, como el YRD.