Las áreas metropolitanas chinas sufren de un desarrollo industrial aislado, flujos de factores obstruidos y mecanismos de cooperación imperfectos. Promover la complementariedad industrial entre ciudades y la asignación racional de factores de innovación regional es necesario para un desarrollo regional sostenible. En primer lugar, este documento utiliza un modelo de análisis de envoltura de datos de red basado en el intercambio de recursos y una entrada adicional en dos etapas para medir la eficiencia de la asignación de recursos de innovación en 31 áreas metropolitanas de China entre 2010 y 2019. En segundo lugar, se utiliza el modelo Tobit para explorar el impacto de la sinergia industrial en las áreas metropolitanas sobre la eficiencia de la asignación de recursos de innovación en diferentes etapas y para analizar la heterogeneidad regional. Los resultados indican que la eficiencia de la asignación de recursos de innovación en las áreas metropolitanas de China muestra una tendencia de aumento lento. La eficiencia de la etapa de desarrollo de recursos de innovación es inferior a la de la etapa de transformación económica. La disparidad en la eficiencia de la asignación de recursos de innovación entre las áreas metropolitanas es significativa, siendo las de la costa sureste las más eficientes. La sinergia industrial en las áreas metropolitanas tiene un impacto positivo significativo en la eficiencia de la asignación de recursos de innovación. El impacto positivo es mayor en la fase de transformación económica que en la fase de desarrollo de recursos de innovación y presenta una heterogeneidad regional significativa.