Enfocándonos en la construcción de la Zona Piloto Integral de Big Data Nacional (NBDCPZ), adoptamos el modelo de diferencias en diferencias para examinar el impacto de los grandes datos en la productividad total de factores verdes (GTFP), utilizando datos de 276 ciudades en China durante el período de 2012 a 2019. También realizamos pruebas de efectos mediadores y moderadores para explorar si existe un factor a través del cual, o en el que se basa, los grandes datos influyen en el GTFP. El resultado de la regresión base mostró que la construcción de la NBDCPZ aumentó significativamente el GTFP. Después de una serie de pruebas de robustez, esta conclusión sigue siendo válida. Además, examinamos los efectos mediadores de la estructura industrial y la innovación verde y encontramos que la construcción de la NBDCPZ aumentó el nivel de GTFP, principalmente al promover la actualización de la estructura industrial y las actividades de innovación verde. Identificamos los efectos moderadores de diferentes tipos de regulación ambiental sobre la relación entre la transformación digital urbana y el GTFP y encontramos que la regulación ambiental de incentivos de mercado (MIER) tiene un efecto moderador positivo significativo en el aumento del GTFP por parte de los grandes datos. Por el contrario, se encontró que los efectos moderadores de la regulación ambiental de comando y control (CCER) y la regulación ambiental de participación social (SPER) eran insignificantes. Estos hallazgos sugieren que la transformación digital urbana, a través de su contribución al aumento del GTFP, es un camino importante hacia un desarrollo de alta calidad.