城市空间相互作用是一个人流、物流、信息流、资金流和技术流相互传输的过程，一个城市群空间相互作用的强弱直接影响着城市群的协调有序发展和整体竞争力。利用改进后的引力模型和潜力模型并结合GIS空间分析方法，分析了辽中南地区近十年来城市间空间相互作用的时空演变，结果表明：辽中南城市空间相互作用强度总体上逐年加强，其中沈阳与其它城市空间相互作用强度普遍较高且呈现明显的递增趋势，充分体了沈阳的中心城市地位；大连与大多数城市的空间作用强度较低且有渐弱的趋势，未能从分发挥辐射带动作用；其他城市之间，除了辽阳与鞍山联系强度较大外均处于较低水平且波动较小。潜力值的空间分异和空间辐射能力的特征及演变规律比较明显，近十年呈现普遍递减的趋势，沈阳、鞍山、抚顺潜力值一直稳居前三位但变动幅度较大，辐射带动能力强，其中鞍山渐渐呈现出明显的对外辐射作用成为即沈阳之后新的辐射中心，其他城市潜力相对较小且变化不明显。