“三生空间”是主体功能区战略实施、国土空间开发保护新格局构建的重要基础.现有研究多关注土地用途转变,对长时间序列“三生空间”演化及其功能分异影响研究薄弱,难以全面揭示不同时期城市土地功能系统变化的复杂性.本文以西安市为研究对象,利用 1 980 年、1 990 年、2000 年、2005 年、201 0 年、201 5 年六期 Landsat TM/ETM以及 Landsat8 遥感影像解译的土地利用数据,通过 GIS 空间分析方法对1 980—201 5 年西安市“三生空间”时空格局演化及功能指数进行分析和测度,利用地理探测器从自然条件、区位条件、社会经济以及区域政策4 个方面对“三生空间”功能水平分异的影响因素进行分析.结果表明:(1 )1 980—201 5 年,西安市“三生空间”变化整体表现出平原区剧烈、山区稳定的特点;生活空间呈现集聚扩张态势,生产和生态空间被大量侵食缩减.(2)“三生空间”功能指数变化与“山区—山麓—平原”主体功能开发力度契合,中心城区外围是功能指数负增长的集中区域,秦岭山地功能指数始终保持在高水平稳定状态.(3 )西安市“三生空间”功能水平分异是自然和社会经济综合作用的结果,不同维度因子交互作用较单因子影响力更加显著,而植被覆盖度、地形起伏度和坡度因子等自然条件是“三生空间”功能水平分异的基底条件.研究结果可为西安市不同主体功能区生产、生活、生态空间的优化布局,为构建国土空间开发保护新格局提供决策参考.