La interacción entre la urbanización y la eficiencia ambiental ecológica ha ganado una importancia creciente en el contexto del desarrollo sostenible, ya que el rápido crecimiento urbano plantea desafíos para el consumo de recursos, las emisiones de gases de efecto invernadero y el bienestar ecológico general de las áreas urbanas. Comprender y analizar el desarrollo coordinado de la urbanización y la eficiencia ambiental ecológica, así como evaluar la influencia de los factores en esta relación, es crucial para desarrollar políticas y estrategias efectivas que promuevan un desarrollo urbano ambientalmente sostenible. Este estudio establece un índice de urbanización basado en cuatro aspectos clave: economía, sociedad, población y ecología. Esta investigación se centra en 30 provincias de China desde 2011 hasta 2020. Se aplican los siguientes métodos: índice de productividad global de Malmquist-Luenberger, método de entropía, modelo TOPSIS, modelo de grado de coordinación acoplada, error estándar corregido por panel (PCSE) y modelos de mínimos cuadrados generalizados factibles (FGLS). Los resultados empíricos demuestran un nivel favorable de desarrollo coordinado entre la urbanización y el medio ambiente ecológico en general, con tendencias de evolución regional más pronunciadas. La apertura comercial, la estructura energética y el nivel de digitalización juegan roles significativos en la promoción efectiva del desarrollo coordinado de la urbanización y el medio ambiente ecológico en diferentes grados. El crecimiento de la apertura comercial y el nivel de digitalización promueven el desarrollo coordinado entre la urbanización y el medio ambiente ecológico en 0.125 y 0.049, respectivamente. Sin embargo, el aumento en la estructura energética lo disminuye en 0.509. Estos resultados tienen implicaciones significativas para los responsables de políticas, planificadores urbanos y partes interesadas, enfatizando la necesidad de un enfoque equilibrado que priorice la protección del medio ambiente ecológico en los esfuerzos de urbanización. Este estudio subraya la importancia de las estrategias de desarrollo urbano sostenible para garantizar la sostenibilidad ecológica y ambiental a largo plazo.