[目的]为准确把握市域尺度下西北地区城乡收入差距的时空演变特征，促进该区域城乡融合发展。[方法]基于51个市域单元2010—2018年的城乡居民收入比数据，综合运用核密度估计、探索性空间数据分析和空间回归模型等方法研究了西北地区城乡收入差距的时空分异及影响因素。[结果]（1）西北地区城乡居民收入比由3.189下降至2.736，下降幅度为14.21%；（2）空间分布格局上形成了东西方向的“U型”特征和南北方向由北及南平滑上升的特征；（3）全局莫兰指数在波动中由0.322上升至0.358，上升幅度为11.18%；（4）空间滞后模型表明城镇化对城乡收入差距有正向影响，产业结构高级化、农业现代化和金融效率对城乡收入差距有负向影响，而经济发展虽然能够缩小城乡收入差距，但两者在计量结果上显示“U型”关系。[结论]西北地区城乡收入差距在小幅波动中表现出缩小的趋势，且市域之间的差异呈现出收敛的态势；西北地区城乡收入差距在空间分布上表现出较为显著的正自相关性，且在局部地区有板块集聚特征；空间因素是西北地区缩小城乡收入差距不可忽视的重要因素。