Dadas las diversas consecuencias socioecológicas de la rápida expansión urbana en todo el mundo, la delimitación y el monitoreo de los límites urbanos han sido ampliamente utilizados por los gobiernos locales como un instrumento de planificación para promover el desarrollo sostenible. Este estudio demuestra un método fractal para delinear los límites urbanos basado en mapas de uso del suelo raster. La lógica básica es que el número de clústeres de tierras construidas y su tamaño en cada paso de dilatación sigue una función de ley de potencias. Se asume que se obtendrían dos subconjuntos espaciales con características fractales distintas cuando la desviación entre la curva de dilatación y una línea recta alcanza el punto máximo. El punto máximo se considera el umbral óptimo para clasificar los parches de tierra construida, porque la fractalidad de la tierra construida ya no existiría más allá del umbral. Después de eso, todos los parches de tierra construida se bufferizan con el umbral óptimo y la distribución de rango-tamaño de los nuevos clústeres puede ser replanteada. En lugar de un juicio artificial, se utiliza la agrupación jerárquica aglomerativa para clasificar automáticamente los clústeres urbanos y rurales. El enfoque se aplicó al caso de Shanghái, la megaciudad que más rápidamente se urbaniza en China, y se analizaron los cambios dinámicos de los límites urbanos desde 1994 hasta 2016. Sobre esta base, se exploraron más las diferencias urbano-rurales a través de varios índices fractales o no fractales. Los resultados muestran que el enfoque fractal propuesto puede distinguir con precisión el límite urbano sin la elección subjetiva de umbrales. Se identificaron dimensiones fractales extraordinariamente diferentes, agregación y densidad, y una similar compactación promedio entre la tierra construida en áreas urbanas y rurales. Los cambios dinámicos en el límite urbano indicaron una rápida expansión urbana dentro de Shanghái durante el período de estudio. En vista de la popularización y disponibilidad global de mapas de uso del suelo raster, este artículo aporta combustible al tema de vanguardia de distinguir los criterios morfológicos para describir universalmente los límites urbanos.