Es de gran importancia realizar investigaciones sobre la relación entre la urbanización y la ecoeficiencia (EE), ya que puede ayudar en la formulación de políticas para el desarrollo sostenible urbano y regional. Este documento estudió los efectos de la urbanización en la EE en 30 provincias de China desde 2008 hasta 2019. Utilizando el modelo de medida basado en epsilon (EBM) con salidas indeseables, este estudio midió la EE de las provincias chinas antes de analizar empíricamente los efectos de la urbanización en la EE. Se pueden extraer conclusiones: la EE media anual de la región oriental fue la más alta (0.837), seguida por la de la región central (0.653) y la región occidental (0.570), mientras que la de la región noreste se mantuvo como la más baja (0.438). Al profundizar en las provincias y ciudades, las EE de Pekín, Shanghái y Fujian estaban en la frontera de producción, con un alto nivel de EE durante el período de estudio, mientras que las de Gansu, Ningxia y Xinjiang estaban generalmente a un nivel más bajo. El análisis empírico mostró que los efectos de la urbanización en la EE en China presentaron una relación en forma de U, teniendo una correlación negativa primero y luego invirtiéndose a una positiva. En la actualidad, China se encuentra en la etapa negativa temprana, y el punto de inflexión aún no ha llegado. Considerando las variables de control, el nivel de desarrollo económico, el progreso tecnológico y la inversión extranjera directa han influido positivamente en la ecoeficiencia. En general, el documento puede arrojar luz sobre estudios relacionados y proporcionar sugerencias de políticas relevantes para promover la EE a través de una nueva estrategia de urbanización.