Las ciudades en áreas áridas y montañosas del noroeste de China han experimentado generalmente un bajo nivel de desarrollo económico; también tienen características naturales únicas como clima, suelo, terreno, medio ambiente y cobertura del suelo. Las tierras ecológicas de alta calidad son aquellas que proporcionan a los humanos y al medio ambiente niveles relativamente altos de servicios ecológicos, incluyendo la purificación del suelo, agua y aire, la adsorción de contaminantes, o el suministro de agua o nutrientes necesarios para las plantas. En este estudio, las tierras ecológicas se clasificaron como bosques, praderas, áreas de agua y tierras desnudas. El presente estudio construyó un modelo de tierras ecológicas diseñado para evaluar la importancia de tales tierras desde la perspectiva de la función de servicio ecológico y la intensidad de la demanda ecológica. Los resultados revelaron que: (1) Este modelo puede ayudar a los investigadores a analizar mejor la estructura y las características espaciales de las tierras ecológicas en las ciudades y también satisfacer las necesidades de protección ecológica y gestión urbana en áreas altamente urbanizadas. (2) En términos de función de servicio ecológico e intensidad de demanda ecológica, la tierra ecológica más importante se distribuye mayormente en áreas densamente pobladas y urbanizadas, y la expansión de la urbanización es propicia para la mejora del valor ecológico de la tierra en el área árida y montañosa del noroeste de China. (3) Entre todos los tipos de tierras ecológicas, el área de agua tuvo el mayor valor ecológico en el área de estudio, mientras que la pradera tuvo el mayor potencial de mejora, ya que una planificación y uso cuidadosos pueden permitir que la pradera funcione como una barrera ecológica mientras proporciona un buen espacio estéticamente agradable para actividades recreativas para el público en general. (4) Los distritos de Qilihe y Xigu tienen áreas de bosque, pradera y tierra desnuda más importantes en general, aunque el valor ecológico actual de estas tierras es limitado, tienen un gran potencial para la mejora ecológica.