Los subsidios gubernamentales juegan generalmente un papel importante en la gestión sostenible de las operaciones de una cadena de suministro de ciclo cerrado (CLSC). Este artículo investiga la decisión óptima de subsidio gubernamental y su influencia en el desarrollo sostenible del CLSC, que consiste en un fabricante, un minorista y un recolector de terceros, desde las perspectivas económica, ambiental y social. Basándose en la tecnología de análisis de juegos, se formulan diferentes modelos de juego de Stackelberg entre el gobierno y los miembros del CLSC para analizar las decisiones óptimas bajo diferentes estructuras de poder. Al realizar análisis comparativos teóricos y de sensibilidad, así como un estudio de caso, se exploran los efectos del subsidio gubernamental y la estructura de poder desde la perspectiva del beneficio total, el beneficio ambiental y el bienestar social. Los resultados muestran que el subsidio es beneficioso para el desarrollo sostenible del CLSC, lo que mejora el beneficio total de los miembros del CLSC, el beneficio ambiental y el bienestar social, y el efecto de mejora es más prominente cuando los miembros del CLSC tienen poder de negociación desigual. Además, de acuerdo con la proporción de crecimiento del beneficio, el minorista y el recolector se benefician más del subsidio entre los miembros del CLSC cuando tienen diferente poder de negociación; de lo contrario, los miembros del CLSC se benefician por igual del subsidio, y el subsidio es más beneficioso para el medio ambiente en comparación con el beneficio total de la cadena de suministro y el bienestar social.