高技术产业发展对人类经济社会和生态环境等具有巨大影响，而科技创新是当前突破产业发展瓶颈的动力源泉。为了给破解黄河流域协调发展难题、助推黄河流域高质量发展提供理论依据和参考，基于高技术产业科技创新与生态环境交互机理构建评价指标体系，测算2005—2019年黄河流域各省份高技术产业科技创新与生态环境两系统的综合发展水平及其耦合协调度，借助莫兰指数、基尼系数与核密度曲线分析耦合协调度时空联系及演变规律。研究结果表明：黄河流域各省份高技术产业科技创新与生态环境两系统的关系均为高技术产业科技创新滞后型，研究时段内两系统综合发展水平的差异持续缩小并呈向好态势；黄河流域高技术产业科技创新与生态环境耦合协调状态整体上趋于优化向好，从2005年勉强协调变为2019年初级协调，但不同年份各省份耦合协调度差异显著，山西、山东、河南、四川、宁夏5个省份耦合协调度呈增长趋势，而内蒙古、陕西、甘肃、青海4个省份耦合协调度呈下降态势，上、中、下游省份的耦合协调度大小顺序为下游>中游>上游；黄河流域各省份耦合协调度存在正向联系，即一个省份耦合协调度的提高有利于相邻省份提高耦合协调度；随着时间推移，上、中、下游各区域内省份间耦合协调度绝对差异变小，但区域间尤其上下游间耦合协调度差异显著、呈两极分化趋势。建议：增强科技创新能力，提升生态环境质量；发挥资源禀赋优势，提升高技术产业科技创新与生态环境耦合协调度；强化区域间联系，缩小发展差距。