伴随着城市化进程不断加速,城市规模持续扩张,多中心空间战略逐渐成为地方政府推崇的发展理念。城市多中心结构、影响因素及其绩效已成为城市地理学研究的热点领域。长三角地区是中国人口最密集的地区之一,地方政府积极投入到新城建设和新区开发的浪潮之中,促进了城市空间结构多中心化。研究长三角城市多中心空间结构演变、影响因素和创新绩效,有助于优化长三角城市空间结构,提升城市空间绩效,具有一定的理论和现实意义。本研究基于2000-2020年修正人口栅格、发明专利申请、城市统计年鉴等数据,使用探索性空间数据分析方法识别城市内部中心,分析长三角城市多中心空间结构演变;运用多尺度地理加权回归,从自然地理条件、城市经济、政府力量、全球化、信息化、交通发展水平等方面选取变量分析长三角城市多中心化的影响因素,采用面板数据模型分析长三角城市多中心化的创新绩效。研究结果显示:（1）2000-2020年,长三角城市空间结构整体上呈多中心化、集聚化的发展趋势。从长三角城市中心数量来看,长三角各城市的副中心数量总体上呈增长的趋势,各城市间副中心数量差异悬殊,且随着年份增长,这种差异在不断扩大。基于多中心度和集聚度总体演变来看,长三角城市多中心度和集聚度不断上升,城市空间结构向多中心化演变,城市中心规模不断扩大。从城市空间结构类型演变来看,可分为两大类九小类的演变模式。（2）人均GDP、政府力量、信息化水平对长三角多中心空间结构发展具有正向的影响。高人均GDP有利于城市多中心空间结构发展,政府力量有助于城市空间结构多中心化,信息化水平的提升降低通信成本,促进城市多中心发展。第三产业占比和交通发展水平不利于城市多中心度的提高。第三产业跨距离互动能力相对较弱,倾向于向心集聚,会削弱城市多中心度。交通发展水平的提升,有助于扩大主中心的辐射力,增强主中心虹吸效应,降低城市多中心度。（3）长三角城市发明专利申请数量高值区逐渐连绵化,形成上海市和苏南地区集聚地带以及合肥市、杭州市和宁波市三个核心。在城市多中心的创新绩效分析中,以发明专利申请数量表征创新绩效。面板数据模型分析结果表明在长三角地区单中心空间结构更有利于城市创新绩效的提升。