Mejorar la eficiencia de utilización de tierras urbanas con bajas emisiones de carbono es crucial para la transformación hacia un modelo bajo en carbono y el desarrollo sostenible de China y la economía mundial. El desarrollo impulsado por la innovación, especialmente la construcción de Zonas de Demostración de Innovación Independiente Nacional (NIIDZ), es una medida importante para lograr la transformación de la utilización de tierras urbanas hacia un modelo bajo en carbono y el desarrollo económico sostenible en China. Sin embargo, estudios anteriores han descuidado investigar el impacto de la construcción de las NIIDZ en la eficiencia de utilización de tierras urbanas con bajas emisiones de carbono. Basándonos en un análisis teórico y utilizando datos de panel de 283 ciudades en China desde 2006 hasta 2019, tomamos la construcción de NIIDZ en China como un experimento cuasi-natural y adoptamos el método de diferencias en diferencias progresivas (DID) para evaluar el impacto y el mecanismo de acción de la construcción de NIIDZ en la eficiencia de utilización de tierras urbanas con bajas emisiones de carbono. Encontramos que la construcción de NIIDZ puede promover significativamente la mejora de la eficiencia de utilización de tierras urbanas con bajas emisiones de carbono, y una serie de resultados de análisis de robustez respaldan esta conclusión de investigación. Con el paso del tiempo, este tipo de efecto de promoción muestra una tendencia de aumento en la fluctuación. La construcción de NIIDZ mejora principalmente la eficiencia de utilización de tierras urbanas con bajas emisiones de carbono al promover la innovación en tecnología verde y generar economías de escala. Además, en comparación con las ciudades del este, las ciudades de pequeña escala y las ciudades basadas en recursos, el efecto de promoción de la construcción de NIIDZ en las ciudades del centro y oeste, las grandes ciudades y las ciudades no basadas en recursos es más evidente. Este estudio proporciona una base teórica y una referencia práctica para la utilización de tierras urbanas con bajas emisiones de carbono desde la perspectiva de la innovación en China.