自改革开放以来,城镇化在社会经济发展过程中发挥着重要的作用,并且在快速城镇化的过程中,公路交通的发展极大缩短了城市之间、城镇之间的地理距离,更是加快了农村剩余劳动力向城市转移的过程。本文主要以推拉理论、区位理论、增长极理论、点轴开发理论以及交通经济带理论为基础,首先构建了理论模型推导出公路建设对城镇化的影响,并以甘肃省为例,从经济增长、产业结构升级以及公路网的空间溢出效应深入分析了公路建设对城镇化影响的作用机理;再就公路建设对甘肃省城镇化的影响作了实证分析,用熵权TOPSIS法计算出了甘肃省各地区2010-2016年的城镇化综合水平,在此基础上通过面板数据回归分析了普通公路和高速公路两个等级公路对城镇化的影响,又引入空间权重矩阵,探讨了公路建设对城镇化影响的空间溢出效应,最后探讨了公路建设与城镇化之间的弹性关系。实证结果表明:(1)城镇化综合水平较高的是河西走廊城市带;(2)甘肃省各地州市城镇化水平空间集聚增大,呈现出显著的低-低(L-L)集聚现象,且公路建设出现了显著的高-高(H-H)和低-低(L-L)集聚现象,这种空间集聚现象并未朝着“增长极”模式发展;(3)在考虑了空间因素后,发现普通公路建设对当地的城镇化水平并没有较为明显的影响,但高速公路建设对当地的城镇化水平有较为明显的推动作用,而临近地区的普通公路建设、高速公路建设对当地的城镇化水平产生了负的空间溢出效应;(4)不同等级公路对甘肃省城镇化的影响还具有一定差异,如若不考虑空间效应时,公路建设对甘肃省城镇化的影响被高估了,普通公路从正影响转变为了负的影响,高速公路被高估了0.9534个单位,且高速公路对城镇化的影响远大于普通公路对城镇化的影响;(5)在作弹性分析的基础上,发现甘肃省大部分地州市的普通公路发展水平滞后于城镇化的发展水平,并且在城镇化进程中各地州市都对高速公路的建设更为敏感。基于实证分析的结果,本文最后从加大政府投入、注重普通公路建设、加快高速公路网建设、缩小地区间差异等方面提出对策建议,希望可以有效地提高甘肃省的城镇化水平。