在经济全球化的今天，我国大部分城市已进入城市化中期加速阶段，城市商业经济的快速发展，新型商业空间的发展，使城市商业空间结构也随之演化、重构和更新，进而影响整个城市空间结构的发展和基础设施的规划建设，所以对城市商业空间结构的研究具有重要的意义。本研究以定量分析为主，采用数理分析方法，选取相应经济商业指标，以中部地区省会城市中具有典型性商业空间的长沙为研究对象，根据调研统计整理数据，选用限额5000平方米以上的大型商业营业面积作为城市商业空间指标，应用相关数理分析方法，对长沙市整体商业空间进行定量分析研究，探究其发展规律，了解其未来发展趋势，并针对其发展问题提出相应的解决方案。对五大行政区商业空间进行因子分析，全市商业空间布局并不均衡，河西和城北商业经济体相对滞后。应用相关数学模型，对长沙大型商业进行饱和度分析，大型零售商业整体已趋于饱和，一些大型商业零售企业的业态形式已经开始向社区化、小型化方向发展；对长沙各大商圈空间分布结构和顾客吸引力进行定量计算分析，各大商圈在空间布局上呈凝聚型分布，商业经济发展并不均衡，商业组织布局开始呈现出扩散趋势，由单中心向多中心商业空间结构演化。面对出现的问题，应完善城市商业空间布局，优化商圈等级结构和空间布局，引导商业业态发展。政府应发挥作用，协调好商业网点规划、居住区规划与道路交通规划等之间的关系，使得整个城市商业空间布局更加合理，结构更加完善，实现城市商业经济的持续、健康、快速发展，提高人民幸福生活指数。