Los efectos de polarización y difusión de los patrones paisajísticos son características importantes del desarrollo de megalópolis. Bajo los efectos de urbanización, el espacio verde es una unidad espacial clave para proporcionar servicios ecosistémicos vitales para una planificación urbana sostenible. Sin embargo, actualmente, el rápido desarrollo urbano está inundando el espacio verde. En este estudio, al rastrear los cambios en los patrones paisajísticos de una megalópolis en rápido desarrollo, la Megalópolis Chengdu-Chongqing en el sureste de China, y utilizando datos de uso del suelo desde 1980 hasta 2020, nuestro objetivo fue determinar los efectos de polarización y difusión de la megalópolis y sus impactos en el espacio verde dentro y entre las ciudades. Encontramos que: (1) durante las últimas cuatro décadas, la expansión espacial de la megalópolis ocupó principalmente pastizales y tierras agrícolas, lo que provocó un aumento en la fragmentación del paisaje; (2) basándose en indicadores socioeconómicos, el análisis de la red de atracción espacial mostró un efecto de polarización significativo; sin embargo, basado en el paisaje natural, este análisis demostró un patrón más disperso; (3) es importante destacar que la megalópolis se desarrolló a un ritmo bastante similar, lo que causó que el área rural verde entre las ciudades centrales mostrara una tendencia de invasión por la urbanización. Para promover la sostenibilidad de la megalópolis en rápido desarrollo, sugerimos que el límite del espacio verde debería ampliarse para formar una red verde en la que el espacio verde natural y el espacio verde urbano estén interconectados, mejorando la conectividad de los hábitats dentro de la megalópolis para la biodiversidad urbana. Nuestro estudio implica que mantener el área verde de amortiguamiento debe considerarse de antemano para una planificación megaregional sostenible y para establecer la resiliencia de la megalópolis en rápido desarrollo.