城市群作为人类经济社会发展演化高级阶段的产物，引起学术界的研究热潮。随着中国城市化和工业化的进一步推进，城市群的空间结构也在演化中。珠三角城市群作为中国城市群中发展较成熟的城市群，其空间结构的演化过程对处于发展初期的北部湾城市群具有的借鉴意义。本文通过选取珠三角和广西北部湾南北钦防城市群发展历程中较有代表性年份，并通过多模型对城市群的层级、城市群内部城市间的联系强度及辐射半径三个层面以期描述出城市群不同时期的空间结构及特征并进行比较。结果显示，珠三角城市群自1994年以来，广州中心职能强度最高，是第一层次的中心，而深圳、佛山则发展迅速，成为第二层次的中心，珠海、江门、惠州、中山处于第三层次；随着时间推进，广州的中心地位保持不变，深圳、佛山与广州的差距在减小。广西北部湾经济区2006年成立以来，南北钦防城市群中心职能第一层次的是南宁，其他三市则处于第二层次。城市群内部联系模型表明，随着年份增长，无论是珠三角还是北部湾城市群，城市之间的联系不断增强，辐射半径也随着经济实力的增加而扩大，但城市群内部不同城市之间的相互影响变化存在差异。通过三个模型综合看出，珠三角已呈现多中心空间结构，北部湾则处于单中心空间结构。