La transformación urbana en curso contribuye a un patrón de correlación espaciotemporal más intrincado y variado entre la expansión metropolitana y la población migrante. En este estudio, se aplica el modelo de coordinación acoplada (CCD) para permitir la cuantificación del índice de correlación espaciotemporal de la expansión metropolitana y la población migrante desde 2010 hasta 2020. Además, se identifican varios patrones de correlación en esta investigación, y se emplea el modelo de regresión ponderada geográficamente multiescalar (MGWR) para examinar la heterogeneidad espaciotemporal de los factores influyentes que contribuyen a esta correlación. Los hallazgos de la investigación revelan las siguientes conclusiones: (1) Las áreas construidas se duplicaron entre 2010 y 2020, con una evidente tendencia hacia la expansión hacia el sur. Además, la migración de población indica una migración lenta en el área metropolitana interna y una migración acelerada en el área metropolitana externa. La correlación entre la expansión metropolitana y la población migrante sigue un patrón de capa central-periférica que se caracteriza por una progresión baja-alta-baja. (2) Si bien el desarrollo equilibrado de los servicios públicos ha disminuido algo los patrones de diferenciación observados, los ajustes realizados al crecimiento económico, el empleo y los mercados residenciales han intensificado la diferenciación de las características de correlación espaciotemporal entre la expansión metropolitana y la población migrante. (3) Este estudio demuestra que el área metropolitana de Chengdu está transitando de una etapa de desarrollo rápido impulsada por el estructuralismo a una nueva etapa de urbanización orientada al ser humano. Este cambio es evidente a través del claro patrón de etapas y las características de capa central-periférica observadas. A través de la planificación científica de la industria y los diseños de servicios públicos, se puede lograr la promoción de la integración del empleo, los mercados residenciales y la facilitación de la transformación urbano-rural. La implementación de estas estrategias puede elevar el estándar de gobernanza espacial urbana orientada al ser humano, lograr un desarrollo coordinado y equilibrado entre los espacios construidos y residenciales, y avanzar en el desarrollo metropolitano de alta calidad, sostenible e inclusivo.