中心城市建设是区域经济发展的核心要点。扎实推进丝绸之路经济带建设是我国社会经济发展的重大战略举措。该战略的提出给沿线城市群带来了前所未有的发展机遇,对其沿线中心城市的功能和建设提出了更高的要求。在此背景下,本文旨在通过分析丝绸之路经济带中国段西北地区沿线三个最具有代表性的中心城市——西安、兰州和乌鲁木齐的发展状况,结合区位熵、城市流强度和城市发展潜力模型,凭借空间政治经济学的“经济-空间-政治”三位一体逻辑体系,用实证数据探究沿线中心城市建设过程中存在的问题,最终提出相关对策建议。具体而言,本文先对丝绸之路经济带和中心城市的相关概念和特点进行了文献梳理,宏观分析现有的相关文献并作出总结性评价。其次,对增长极理论、空间政治经济学理论、区域经济合作理论和区位熵理论等本文所需理论基础进行了阐述,对不同理论的作用和影响进行了分析。再者,通过区位熵和城市发展潜力等指标计算,从西安、兰州和乌鲁木齐的发展现状和发展潜力两方面对西兰乌在丝绸之路经济带背景下的发展定位进行了全面分析。接着,通过克鲁格曼专业化系数的计算,重点论证西兰乌产业协同分析和合作产业区的构建可行性和必要性,为后文的对策建议进行铺垫。最后,结合对西兰乌建设过程中现有主要问题的分析,本文紧紧围绕“产业创新+旅游扩展+交通体系+空间公平+产业合作带+区域一体化”六大方面,提出相应对策建议。以期形成西安—兰州—乌鲁木齐产业合作带来促进中心城市发展,进而为丝绸之路经济带建设提质增效,探寻跨区域的国际合作新模式,促进丝绸之路经济带和谐发展。