土地城镇化是地理学与土地科学交叉的核心研究领域。随着中国城镇化水平不断提升,土地城镇化作为城镇化在空间的具体体现,已经成为学者和政府共同关注的焦点。土地城镇化受到省、市多层面因素影响,单一层面的影响因素并不能完全有效解释中国特殊行政体系下的多层级关系。本文采用熵值法对中国省、市两个层面影响因素的不同指标进行客观赋权,建立两层线性模型,对2005年和2016年全国102个具有代表性的城市土地城镇化影响因素进行实证研究。结果表明:①市级层面,2005年要素投入和公共服务是影响城市土地城镇化的主要因素,其中以要素投入最重要。2016年经济发展水平成为最关键的影响因素,要素投入、公共服务、人口集聚对土地城镇化的影响程度依次降低。②省级层面,区域经济发展水平差异是土地城镇化的主要影响因素。政府资源保护态度、生态和农业资源与市级因素以及城市建成区面积呈显著负相关。根据区域所处发展水平的不同,政府开发态度、地理区位与市级因素存在复杂的影响关系。③1978年改革开放以来,中国土地城镇化是工业化和城镇化共同作用的结果,土地城镇化进程逐步由政府主导转向经济驱动。多层级土地城镇化研究,可以更好地解析不同层面影响因素对土地城镇化水平影响机制和跨级关系,为更合理精准的城镇化政策制定提供理论依据。