可持续发展的实质就是要协调好人口、资源和环境之间的关系，其目的是保持经济、社会及生态的持续发展。随着可持续发展研究的深入，基于空间测度的可持续发展定量评价已成为热点。空间测度是开展经济、社会、生态三个子系统间的合理结构和发展模式以及子系统之间的发展协调等指标的定量化分析与比较。本文基于系统论思维，从人地关系地域系统分析视角着手，在借鉴可持续发展三维分析模型的基础上，构建了面向东北地区城市特征的可持续性评价指标体系，并通过层次分析法(AHP)确定了权重值，获得了城市可持续性的基本值，进而通过地理信息系统(GIS)的空间分析手段，开展了城市可持续的综合测度与比较，阐析了东北地区35市(州)的在可持续发展上的空间关联特征及其基本规律，诸如1)东北35个市可持续发展综合系统协调能力较好，但可持续发展水平较低、区域发展不平衡；2)不同等级的城市可持续发展能力呈现规律性，一、二级城市的经济、社会发展事态较好，但生态发展情况不容乐观。研究为有针对性地制定相关政策，实现东北老工业基地的振兴提供了参考。