随着经济的快速发展，生活水平的迅速提高，越来越多的人已经意识到环境问题的重要性，可持续发展理念开始深入人心。十八大报告会议的经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设五位一体的科学发展理念成为了当前经济建设的主要指导方针。世界大国经济的发展日益呈现区域化的特征。区域经济的联合与合作打破了经济发展的行政界限，按经济的内在联系，相互依存，相互促进，推进国民经济持续快速健康发展。我们从宏观上分析了目前首都经济圈一体化发展状况和存在的问题，概述了首都经济圈经济、能源、环境三系统的发展现状，同时，采用主成分分析法和BCC模型，定性和定量相结合的分析方法，对首都经济圈经济、能源、环境等3E系统的发展水平和彼此间的发展协调度进行研究，并得出以下结论：第一，首都经济圈的一体化发展已经初步形成，但部分阻碍因素依然存在；第二，首都经济圈存在区位和港口等优势，但水危机和环境污染是该地区共同的难题；第三，首都经济圈内城市在经济、能源两方面极化现象明显，不均衡发展问题严重，而在环境方面则呈现相对均匀状态；第四，目前首都经济圈区域的3E系统的协调发展度整体上保持良好，但这只是区域主体平均化后的结果，经济圈内城市3E系统之间的协调发展度差异明显；第五，能源系统对经济系统的发展表现出明显的支撑作用，环境水平的提高在一定程度上也能促进经济的发展，同时，要做到经济、能源、环境三者的统一协调，系统间的协调发展并不是一定要以其他系统的不协调为代价的。根据研究结果，结合区域一体化发展理论和区域的实际发展情况，我们从制度建设、生态资源建设和结构建设等不同层面出发，提出了相关的对策建议。这不仅丰富和发展了国内现有关于首都经济圈可持续发展和一体化发展方面的研究成果，而且为相关的决策者提供参考，促进首都经济圈各省市间的良性竞争，提高整个首都经济圈的竞争力，实现可持续一体化发展。