Las Zonas Nacionales Clave de Función Ecológica (NKEFZ) de China representan actualmente la política de conservación ecológica más grande y extensa en China, siendo uno de los objetivos centrales de esta política mejorar la calidad del eco-ambiente (EEQ). Este estudio considera el establecimiento de las NKEFZ como un experimento cuasi-natural. Basado en datos de panel de 130 condados en la provincia de Sichuan desde 2001 hasta 2021, se empleó un modelo de diferencias en diferencias (DID) de múltiples períodos para evaluar el impacto del establecimiento de las NKEFZ en la EEQ. Los hallazgos indican lo siguiente: El establecimiento de las NKEFZ puede mejorar significativamente la EEQ de las áreas cubiertas, aunque como un proceso gradual a largo plazo. Esta conclusión no solo cumple con la suposición de tendencias paralelas, sino que también se mantiene en una serie de pruebas de robustez, como las pruebas de placebo. El análisis de mecanismos revela que las NKEFZ pueden mejorar la EEQ a través de los efectos de optimización de la asignación espacial de la tierra y la actualización de la estructura industrial. El análisis de heterogeneidad demuestra que el efecto beneficioso de las NKEFZ sobre la EEQ varía según los diferentes tipos de zonas funcionales, espacios geográficos y regiones étnicas. Nuestro estudio no solo contribuye a la acumulación de evidencia empírica y al perfeccionamiento institucional en la implementación sostenible de políticas ecológicas en China, sino que también ofrece valiosas ideas y referencias para otros países en la formulación de políticas para la protección eco-ambiental.