La fragmentación de tierras cultivadas (FTC) es un obstáculo clave para el desarrollo agrícola y tiene una fuerte relación con la seguridad alimentaria regional y el desarrollo sostenible global. Sin embargo, pocos estudios han analizado el patrón de distribución espaciotemporal y las características de evolución de la FTC, así como las complejas interacciones entre sus factores influyentes en regiones en rápido desarrollo. En este estudio, primero se utilizaron los conjuntos de datos GlobeLand30 para obtener parámetros característicos de las tierras cultivadas en los condados de la provincia de Guangdong en 2000, 2010 y 2020. Luego, se utilizó un modelo de evaluación integral ponderada lineal basado en el análisis de componentes principales (ACP) para medir la extensión de la FTC. Finalmente, se utilizó el análisis exploratorio de datos espaciales (AEDE) para analizar el patrón de distribución espaciotemporal y las características de evolución de la FTC, y se utilizaron modelos de geodetector (GD) y bosque aleatorio (RF) para explorar los factores que influyen en la diferencia espacial en la FTC. Los resultados mostraron que las diferencias espaciales en la distribución de los recursos de tierras cultivadas en la provincia de Guangdong son relativamente grandes y la extensión de la aglomeración es generalmente baja. La extensión de la FTC a escala de condado es principalmente media y alta. La distribución espacial general muestra una tendencia creciente de sur a norte y de oeste a este, y el patrón de distribución espacial con aglomeración y aleatoriedad se mantiene relativamente estable. De 2000 a 2020, la FTC general continuó intensificándose y la evolución de la FTC a escala de condado aumentó principalmente. La diferencia espacial en la FTC es el resultado de factores basados en el entorno natural e influenciada por factores como el desarrollo social, económico y agrícola. La interacción entre los factores influyentes es muy fuerte, dominada por un refuerzo no lineal. Los resultados son de gran importancia para promover la utilización intensiva y eficiente de los recursos de tierras cultivadas y el desarrollo regional sostenible.