La utilización sostenible de los sistemas de tierras cultivadas regionales en la región del Delta del Río Yangtsé (YRD) en los últimos 40 años ha sido severamente impactada por los rápidos procesos de urbanización. Mejorar la ecoeficiencia del uso de tierras cultivadas (ECLU) juega un papel significativo en lograr la utilización sostenible de la tierra agrícola y el desarrollo de alta calidad de la agricultura y las áreas rurales. En este estudio, se investigan las características espacio-temporales y los factores influyentes de la ECLU en el YRD mediante diversos métodos, como un modelo SBM supereficiente, análisis de puntos calientes, coeficiente de Gini de Dagum y modelo Tobit de panel. Los hallazgos indican lo siguiente: la ECLU mostró un nivel general alto desde 2000 hasta 2020; la ECLU varió significativamente a lo largo del tiempo y el espacio en el YRD. La ECLU presentó una clara aglomeración espacial en el YRD: las regiones del sur exhibieron una concentración de puntos fríos, mientras que los puntos calientes se encontraron principalmente en el este y el norte del YRD. La tendencia de las diferencias regionales en la ECLU durante el período de investigación fluctuó hacia arriba en el YRD, y la diferencia de densidad supervariable fue la principal fuente de diferencias regionales. El aumento en el nivel de urbanización y el PIB per cápita contribuyeron a la mejora de la ECLU en el YRD, y los niveles de intensidad agrícola y las estructuras industriales agrícolas jugaron un papel negativo en la mejora de la ECLU. Finalmente, sugerimos que diferentes regiones deben adaptarse a las condiciones locales, asignar de manera científica y razonable los recursos de producción de tierras cultivadas y promover la mejora coordinada de la ECLU. Este estudio podría proporcionar una referencia para que los responsables de políticas formulen mejores decisiones sobre la utilización y gestión de tierras cultivadas.