2016年中央出台了东北振兴“十三五”规划,意在促进东北老工业基地加快落实创新驱动发展战略,早日实现以创新为主要支持和动力机制的发展目标,为东北老工业基地的振兴发展指明了方向。黑龙江省作为东北老工业基地之一,其振兴发展已经步入了关键时期,但在体制机制、产业结构以及经济结构等方面依旧存在很大的问题,如何有效的解决上述问题,为其发展提供充足活力以及全新动力,从而提升地区竞争实力是达成全面振兴目标的重大难题,创新毫无疑问是最直接也是最重要的方式之一。但是近年来黑龙江省区域创新能力提升缓慢,不同地级市区域创新能力差距过大,创新发展不均衡的问题已经严重制约了黑龙江省区域创新能力的发展,因此,对黑龙江省13个地级市区域创新能力进行时空演变分析,探究其时空格局变化规律,进一步研究黑龙江省区域创新能力时空差异的影响因素,对提升黑龙江省区域创新能力整体水平存在较重要的研究意义。本文以区域创新能力理论、时空演变分析理论等相关理论为基础,首先从创新投入、创新产出以及创新主体等三个方面介绍黑龙江省区域创新现状;其次,构建区域创新能力评价体系,运用熵值法对黑龙江省13地级市创新投入、创新产出、创新环境以及综合水平进行量化评价,并结合时空演变分析法分别探究了时空格局分布与变化情况;然后,使用探索性空间数据法研究黑龙江省区域创新能力的空间相关性情况,探究其空间集聚规律;之后,使用空间面板计量模型实证测度并探究黑龙江省区域创新能力时空差异影响因素;最后,针对黑龙江省区域创新发展不平衡的问题提供了对策建议,并且根据各地区不同的创新发展水平,分别提出了具有针对性的创新发展建议,以期促进黑龙江省创新协调发展,加快提升区域创新能力整体水平。