Desde la reforma y apertura, el nivel de urbanización de China ha aumentado rápidamente, con la tasa de urbanización pasando del 17.92% en 1978 al 63.89% en 2020. Al mismo tiempo, la expansión extrema del espacio urbano se ha convertido gradualmente en un fenómeno común, y el problema de la expansión urbana se ha convertido en un obstáculo para el desarrollo de alta calidad de las ciudades chinas. El método tradicional de indicador único y el método de múltiples indicadores tienen evidentes desventajas en la riqueza de la dimensión del índice y la subjetividad de la selección de indicadores, respectivamente, al medir la expansión urbana de manera cuantitativa. En este estudio, basado en el modelo de proliferación urbana ponderada (WUP), integramos las tres dimensiones independientes de permeación urbana (UP), dispersión de áreas construidas (DIS) y densidad de utilización (UD) para verificar la aplicabilidad y viabilidad del modelo para cuantificar el patrón espaciotemporal de la expansión urbana, tomando como ejemplo la región del Bóhai en China. Hubo cuatro resultados principales. La mayoría de las ciudades en la región del Bóhai tenían un nivel de expansión urbana moderado a alto, con una evidente heterogeneidad espacial por provincia. El WUP promedio de las ciudades en la región del Bóhai aumentó un 61.83% de 2000 a 2020, y las ciudades con expansión urbana moderada se convirtieron en ciudades con alta expansión. El proceso de expansión urbana en la región del Bóhai se aceleró durante 2010-2015 y se estabilizó posteriormente. El aumento en el WUP causado por el crecimiento de las áreas construidas es el principal motor de la expansión urbana en la región del Bóhai. Este estudio encontró que el modelo WUP puede aplicarse de manera efectiva a la región del Bóhai en China, donde refleja las características multidimensionales de la expansión urbana y proporciona nuevas perspectivas sobre su patrón espaciotemporal.