城市空气质量改善是当前中国社会经济转型发展过程中的重要目标.基于中国274个地级及以上城市2004-2013年以来的监测数据对NO2浓度的时空特征进行分析,并通过空间计量经济模型构建了社会经济要素对城市NO2污染影响的动力机制.结果表明:①10年间,城市NO2浓度年均值整体呈现先波动下降再增加的“U”形曲线特征,NO2浓度年达标率由2004年78.1％降至2013年最低值73.0％,NO2污染的控制总体不稳定.②城市NO2浓度分布格局总体发生一定变化,并在局部区域有显著改变.京津冀、山东半岛、长三角等东部经济发达城市是主要NO2高污染区,并存在显著的空间正相关关系(集聚状态).③解析了城市NO2浓度分布变化的社会经济驱动力.10年间,城市经济增长依然是影响NO2浓度和变化的主要原因,并呈“U”型曲线特征;人口城市化水平、二产比重和机动车数量激增是恶化城市NO2浓度的重要因素.空间自回归系数值为0.236 659,表明城市的NO2浓度除受自身影响外,还受相邻城市的溢出扩散影响.未来,需继续加强氮氧化物减排控制,并在NO2治理过程中注重城市间的联合防控.