在全球经济下行和疫情冲击双重压力下，探究省域旅游绿色发展水平有助于旅游复苏，实现旅游目的地高质量发展。该文在界定旅游绿色发展内涵机理的基础上，从社会协调效益、经济发展效益、生态环境效益角度构建旅游绿色发展水平评价指标体系，基于TOPSIS法测度中国省域旅游绿色发展水平，采用ArcGIS软件分析省域旅游绿色发展水平空间格局，运用莫兰指数探讨旅游绿色发展水平的空间相关性，并分析各省域旅游绿色发展水平的收敛性和障碍因素。结果表明：2010-2019年中国31个省域旅游绿色发展水平极差和标准差随时间变化而减小，说明中国省域旅游绿色发展水平差异呈缩小趋势，东中西三大区域绝大多数年份旅游绿色发展水平稳步提升；旅游绿色发展水平空间分级明显，北京、上海、广州、天津旅游绿色发展水平级别高，西藏、新疆等省域旅游绿色发展水平较低；Moran′s I值呈“上升—下降—上升—下降”特征且具有空间离散性倾向，省域收敛值变化趋势逐步缩小且呈σ收敛性；各省域旅游绿色发展水平的主要障碍因子具有差异性。围绕省域旅游绿色发展水平的非均衡性特征，提出中国省域旅游绿色发展水平提升的相关对策，以期丰富旅游绿色发展水平的相关理论，为中国省域旅游绿色发展提供实践参考。