China ha sido testigo de una urbanización acelerada desde las reformas y políticas de apertura que comenzaron en 1978. Esto resultó eventualmente en un aumento de los requerimientos de agua residencial y un empeoramiento de la escasez de agua, particularmente en el siglo actual. En el contexto de las limitaciones de recursos y medioambientales, mejorar la eficiencia en el uso del agua agrícola (AUUA) es un tema crucial para garantizar la seguridad alimentaria, mejorar el entorno ecológico y satisfacer las necesidades del desarrollo agrícola sostenible. Basado en los datos de panel de 30 provincias en China desde 1999 hasta 2018, el artículo utiliza el modelo Super-SBM para medir la AUUA. Además, el estudio utiliza el método de entropía para establecer el sistema de índice de evaluación de urbanización desde las dimensiones de población, tierra, economía, mide el nivel integral de desarrollo de la urbanización y construye además un modelo econométrico espacial dinámico. Utilizamos el método de estimación de máxima verosimilitud incondicional para evaluar el impacto del desarrollo de la urbanización en la AUUA y su heterogeneidad. Los hallazgos revelan que la AUUA considerando resultados no deseados ha mostrado generalmente una mejora constante, pero hay un amplio espacio para la conservación de recursos y la protección del medio ambiente, y hay diferencias notables entre regiones. La descomposición de los efectos espaciales muestra que el desarrollo de la urbanización en cada región tiene un efecto positivo a corto plazo en la AUUA en la región y en las regiones vecinas, y un efecto a largo plazo solo existe en la región occidental. Se ha encontrado que el impacto de la urbanización en diferentes dimensiones tanto la urbanización del suelo como la urbanización económica contribuyen a la mejora de la AUUA, mientras que la urbanización poblacional ayuda a mejorar la AUUA al aumentar el nivel de conciencia de los agricultores.