外商直接投资（FDI）能够促进经济的发展,而城市化是经济发展的必然结果,无论是FDI还是城市化的发展都会促进地区能源消费的增长,而能源消费的增长,尤其是煤炭资源的消费,对环境的和谐发展带来了严重的压力。京津冀地区的环境污染严重,探讨该地区的污染形成机制及污染治理是经济可持续发展要的重要问题。本文以京津冀地区的十个城市为研究对象,通过选取二氧化硫（SO₂）排放和PM₁₀作为大气污染指标,深入分析京津冀地区SO₂排放和PM₁₀的空间溢出效应以及FDI和城市化水平分别对SO₂排放、PM₁₀污染浓度的影响。在外商直接投资对SO₂排放的影响研究中,选取的变量除了FDI还有企业研发投入、国内生产总值、人口规模、能源消费总量,而城市化的指标选取了第二产业比重、第三产业比重、城市建成区面积和城市非农业人口。先利用经典面板数据计量方法对模型进行估计,接着对工业二氧化硫排放和PM₁₀进行空间相关性检验,通过检验结果考虑在计量模型中纳入空间效应,利用空间杜宾模型（SDM）和空间滞后模型（SLM）来分别探讨FDI、城市化水平与京津冀大气污染的相关性。因为城市化指标是复合指标,因此在探讨城市化水平与大气污染的相关性中,为了客观分析城市化指标的空间溢出效应,也使得分析结果更稳健,文章构建了三种空间权重矩阵来反映不同路径下城市化水平空间溢出效应的差异。结果显示FDI、城市化水平与大气污染均存在显著的空间相关性。首先在FDI与二氧化硫排放的实证研究中,空间杜宾模型的估计结果显示京津冀地区的二氧化硫排放存在显著的空间效应,当地的大气污染受到周边地区大气污染的影响,而FDI对二氧化硫排放有显著的正向影响,而且FDI对相邻城市的二氧化硫排放空间溢出效应也显著为正,即更多的FDI流入导致京津冀地区空气污染恶化。根据三种不同空间权重矩阵下的空间滞后模型结果显示,PM₁₀存在显著的空间效应,京津冀地区的PM₁₀污染浓度受到邻近城市的影响。在纳入经济因素的空间权重矩阵下,京津冀地区的PM₁₀污染依然存在正向的空间相关性,说明具有相似经济水平的地区,环境污染存在空间效应。而城市化水平指标中,第二产业比重、城市建成区面积、城市非农业人口对PM₁₀污染的效应为正,而第三产业比重对PM₁₀污染的影响系数显著为负。