在经历30多年的经济高速增长后,中国的资源浪费、环境污染、生态破坏等问题也日益严重,成为制约中国实现经济绿色转型、人与自然和谐发展的主要障碍。随着“一带一路战略”“西部大开发战略”以及“中部崛起战略”的推进,黄河流域在中国经济发展中的地位愈发重要,流域绿色发展状况也备受瞩目。由于黄河流域九省区经济社会基础、资源环境禀赋以及政策倾向等因素差异的存在,各省区绿色发展面临的阻碍因素也不尽相同。全面了解黄河流域绿色发展状况,探寻流域九省区绿色发展水平差异的成因及演变过程,促进流域绿色发展水平提升,必须建立契合黄河流域现状的评价指标体系,并进行综合评价。在参考现有研究成果的基础上,结合黄河流域“经济-社会-自然”实际情况,构建“黄河流域绿色发展水平综合评价指标体系”,通过熵权法对指标进行客观赋值,以改进的TOPSIS模型测度2005-2014年黄河流域九省区绿色发展水平及其演变趋势。结果显示:2005-2014年流域九省区的绿色发展水平均有显著提升,但绿色发展仍处于初级水平,区域发展不均衡现象突出且省区间绿色发展水平差异收敛。通过时空对比分析方法探索黄河流域九省区“经济社会绿色发展效率”、“资源与环境因素”、“环境保护与绿色投入”三个主要指标的演变趋势,发现黄河流域绿色发展水平依然是由区域自然资源禀赋主导,并主要受区域经济发展的影响。2005-2014年流域绿色发展水平省区间差异收缩趋势明显,“社会经济绿色发展效率指标”省区间差异持续缩小,现阶段经济社会发展对绿色发展水平提高的正向作用强于负向作用,但仍未实现经济发展促进环境优化的绿色化发展模式,黄河流域绿色发展仍处于初级阶段。通过因子分析和障碍度分析探寻黄河流域省区间绿色发展水平差异的成因,发现阻碍各省区绿色发展水平提高的因素有共性因素也有各省区特有因素。黄河流域绿色发展主要受区域生态基础制约,资源及环境差异依然是决定各省区绿色发展水平高低的最主要因素,因此保护自然资源、加强污染治理、改善生态条件是提高黄河流域绿色发展水平的最根本途径。同时“经济社会绿色发展效率”与区域绿色发展之间双向促进逐渐作用突出,加速经济发展、提高经济发展效率是提升流域绿色发展水平的最快捷途径。流域九省区共存于一个区域系统,九省区间要通力合作共同维护流域生态环境,才能促进黄河流域绿色发展目标的早日实现。