La identificación y regulación de las áreas de fuente crítica (CSAs) de la contaminación de fuentes no puntuales (NPS) han demostrado ser formas económicas y efectivas de controlar dicha contaminación en las cuencas. Sin embargo, los modelos tradicionales para la identificación de CSAs tienen procesos operativos complejos, y aún faltan métodos sistemáticos integrales para la regulación de CSAs. Este estudio desarrolló sistemáticamente un nuevo marco metodológico para la identificación y regulación de CSAs en cuencas medianas y pequeñas basado en la teoría de fuente-sumidero, que incluyó lo siguiente: (1) un modelo de identificación de CSAs basado en cuadrículas que involucra la evaluación de la racionalidad del patrón paisajístico de fuente-sumidero y tres factores geográficos (pendiente del paisaje, elevación relativa y distancia del río), e identificando CSAs mediante el cálculo y la división del índice de contaminación de cuadrícula integrada (IGPI); (2) una estrategia de regulación de CSAs integral que se formuló en base a tres niveles de paisaje/intensidades de regulación, incluyendo la optimización del patrón paisajístico general de fuente-sumidero, la conversión del tipo de paisaje o combinación de paisajes, y la optimización local para el paisaje de fuente único, para cumplir con varios requisitos de intensidad regulatoria en las cuencas. La cuenca del río Jiulong en la provincia de Fujian, China, se tomó como estudio de caso. Los resultados indican que: (1) las CSAs identificadas de la cuenca del río Jiulong cubrieron 656.91 km2, equivalente al 4.44% de la cuenca, y mediante la adopción de medidas de regulación de múltiples intensidades para 10 zonas de control clave que tenían valores altos del IGPI concentrados espacialmente entre las CSAs, se predijo que los IGPI de la cuenca se reducirían en general y que el área de CSAs se reduciría en un 23.84% (31.43% en Zhangzhou, la ciudad principal de la cuenca); (2) el modelo de identificación puede identificar las CSAs con fácil acceso a datos y operación simple, y la utilización del análisis de impacto vecinal hace que la investigación basada en cuadrículas sea más científica en la evaluación de la racionalidad del patrón paisajístico de fuente-sumidero; (3) la aplicación de un marco de planificación paisajística a múltiples escalas y el principio de regulación del patrón paisajístico de fuente-sumidero hacen que la estrategia de regulación de CSAs sea sistemática y rentable, y la provisión de diferentes estrategias de regulación de intensidad hace que la estrategia de regulación sea fácil de implementar y de costo relativamente bajo. El marco metodológico propuesto puede proporcionar apoyo técnico a los gobiernos para identificar rápida y precisamente las CSAs de contaminación NPS y controlar efectivamente tales CSAs en cuencas medianas y pequeñas.