基于2003—2020年京津冀城市群数据，利用耦合协调度、空间杜宾和时空地理加权回归模型，探究城市群减污降碳协同效应的时空特征及其影响因素的异质性。结果表明：“十五”“十一五”期间京津冀城市群碳排放量快速增长，进入“十二五”后增速放缓；大气污染物排放在“十二五”达到峰值，“十三五”减排效果显著；研究期内，减污降碳耦合协调水平展现出三阶段波动式上升的特点，分别为缓慢上升、徘徊探索和稳步增长阶段；能源消费强度和能源消费总量是影响城市减污降碳耦合协调水平的直接核心因素，城镇化率、实际人均GDP、产业结构、实际利用外资金额和科学技术支出占比等通过影响能源消费而作用于减污降碳耦合协调水平，且各因素均展现出时空异质性特征。最后，从推动区域减污降碳协同控制、强化重点城市和重点行业差异化协同减排策略、推动能源结构调整、注重绿色技术创新和绿色金融支持等方面提出优化对策。