Asegurar la armonización entre la urbanización y los sistemas del medio ambiente acuático es imperativo para fomentar el desarrollo regional sostenible en el futuro. Con las aglomeraciones urbanas y las áreas metropolitanas dominando cada vez más las tendencias de urbanización en China, es crucial explorar la relación interdependiente entre la urbanización y el medio ambiente acuático. Tal exploración tiene importantes implicaciones para la gestión de recursos hídricos y la formulación de políticas de urbanización. Este estudio utiliza un sistema de índices integral que abarca la urbanización y el medio ambiente acuático. Examina las dinámicas espaciales y temporales acopladas y coordinadas de estos sistemas dentro de la Aglomeración Urbana Chengdu-Chongqing desde 2011 hasta 2019. Este análisis emplea el modelo de Grado de Coordinación Acoplada junto con el modelo de autocorrelación espacial. Los resultados muestran que aún hay mucho margen para mejorar el nivel de desarrollo de la urbanización y la calidad del medio ambiente acuático. Durante el período de estudio, se observó una trayectoria evolutiva no lineal y casi en forma de U entre los dos sistemas. Los resultados sugieren que hay una progresión de una coordinación básica a una más avanzada entre la urbanización y el medio ambiente acuático a escala de clúster de ciudades. La urbanización parece generalmente rezagar en comparación con el medio ambiente acuático en términos de coordinación. A escala municipal, hay un gradiente en el que algunas ciudades muestran una mejor coordinación en comparación con otras. Espacialmente, el acoplamiento y la coordinación de esta región exhibieron características de desarrollo de doble núcleo centradas en Chengdu y Chongqing. La región se encuentra en la etapa de transición hacia un modo de desarrollo en red y descentralizado de tipo núcleo, que aún no ha formado un patrón integrado. Esto ofrece un marco teórico y técnico para armonizar los entornos acuáticos y la urbanización en regiones similares a nivel global.