Como la zona más concentrada de actividades humanas, las ciudades consumen muchos recursos naturales y descargan una gran cantidad de desechos en el medio ambiente natural, lo que tiene un enorme impacto ambiental. La mayoría de los problemas ecológicos y ambientales, como la contaminación ambiental, el cambio climático global y la pérdida de biodiversidad, están relacionados con los sistemas urbanos. La forma de coordinar el desarrollo urbano con la capacidad de carga ecológica urbana está relacionada con el destino de la propia ciudad y también con la posibilidad de que sus áreas circundantes logren con éxito el objetivo de alta calidad ambiental y desarrollo sostenible. En la actualidad, la teoría y los métodos de investigación sobre la capacidad de carga ecológica urbana son relativamente nuevos, lo que ha causado problemas a los responsables de políticas en aplicaciones prácticas. Este documento propone un marco teórico para la evaluación de la capacidad de carga ecológica urbana basado en el análisis de la oferta y la demanda de servicios ecosistémicos. Combinado con datos espaciales de múltiples fuentes y métodos de modelos espaciales, se cuantificó espacialmente la oferta y la demanda de servicios ecosistémicos. La capital de China, Pekín, fue el área de estudio para esta investigación. Se forma la diferenciación espacial de la relación oferta-demanda de servicios ecosistémicos. Se obtienen las áreas prioritarias para la mejora de la capacidad de carga ecológica a escala de píxeles y a nivel administrativo, respectivamente. Los resultados muestran que la primera área prioritaria se concentra en el centro del área urbana, representando el 31.11% del área total de Pekín. Según la zona secundaria y el tipo específico de servicio ecosistémico, se propone la estrategia de mejora de la capacidad de carga ecológica de diferentes zonas. Este estudio proporciona una nueva perspectiva para investigar la capacidad de carga ecológica urbana y para identificar las áreas prioritarias para la mejora de la capacidad de carga ecológica, y ayuda a los responsables de políticas a diseñar acciones políticas a medida.