随着全球环境的不断恶化,由温室气体排放带来的全球气候变化问题引起了世界各国的广泛关注。作为全球最大的碳排放国,中国正经受着巨大的国际减排压力。城镇化是我国未来发展的新动力,而城镇化发展进程中经济的规模效应、集聚效应和城镇居民的能源消费特征对碳排放具有重要影响。因此,研究我国城镇化对碳排放的具体影响和区域差异,对推进我国城镇化健康发展以及实现节能减排具有重要意义。本文从城镇化过程中的经济增长效应、产业结构升级、消费升级效应和外贸开放等方面具体分析了城镇化对碳排放的影响机理。并选取中国1995-2012年30个省市(除西藏)的面板数据,首先,利用八种化石能源的消费情况对碳排放量进行测算,并根据城镇化发展的S形曲线将所选省市按城镇化水平划分为高(>70%)、中(50%-70%)、低(<50%)三个区域。然后,基于STIRPAT扩展模型和EKC,利用面板协整的方法分析了中国城镇化对碳排放的影响情况及区域差异。结果表明：第一,我国碳排放与城镇化以及人口、人均GDP、能源消费强度和外贸开放度之间存在长期稳定的均衡关系,且各变量对碳排放均具有显著的正向影响；第二,我国城镇化与碳排放之间存在倒U型曲线关系,目前我国城镇化对碳排放的影响正处于促进阶段,预计城镇化率为64%时达到拐点；第三,城镇化对碳排放的影响存在区域差异,高城镇化地区和低城镇化地区城镇化水平的提高有助于实现碳减排,而中等城镇化地区城镇化的提高会增加碳排放。因此,要实现碳减排需要走符合中国各地区资源环境特征和经济发展水平的低碳城镇化道路。