中国正处于数字经济快速发展时期，数字化是打造经济高质量发展新引擎的现实需求。同时，中国城市众多，城市之间经济增长水平存在较大差异，不同城市从数字经济获得的经济增长效应也可能不相同。区域协调发展需要保持城市间经济发展水平差异可控，因此，数字经济的经济增长效应存在怎样的城市异质性还关系到城市发展的协调问题。从集聚经济和“涓滴极化”理论出发，在理论上探讨了数字经济对经济增长的直接效应和溢出效应存在城市异质性的逻辑。基于2013—2018年中国城市面板数据，构建双重固定效应面板模型，研究发现信息基础设施、数字产业化和数字金融对城市生产率的均值回归系数显著为正。在基准模型上施加分位数约束和引入空间滞后项，构建面板分位数模型和分位数空间杜宾模型估算数字经济不同维度对城市经济增长在不同分位点处的回归系数，研究发现，宽带互联网、数字产业化和数字金融更偏向提升中小城市本地经济水平，移动通信更偏向提升大城市本地经济水平；数字产业化对经济水平的空间溢出表现为涓滴效应；信息基础设施只对大城市经济水平具有正向空间溢出，并未对中小城市经济水平产生积极的空间溢出，甚至构成阻碍作用。实证结果表明，数字经济是控制城市经济增长分异的一把“双刃剑”,需要制定合理的地方政策推动大城市和中小城市的协同发展。基于研究结论，提出推进大城市和中小城市数字经济协同发展的政策建议。