随着我国城市化进程的不断发展和经济全球化的深入，区域的城镇密集区―城市群开始成为区域竞争的主力，成为决定区域竞争的核心和关键。城市群结构反映了城市群区域中城市之间相互关系和相互作用，关系着城市群的未来发展方向和发展道路，近年来成为国内外学者研究城市群的重点。随着GIS和遥感技术的普及和广泛运用，传统的以定性的研究城镇体系及城市群结构的内在规律和发展特点的研究方法开始逐步被以计算机模拟分析、数理计算等的定量的研究方法所代替，开始多视点、多角度和全方位的研究城市群的结构特点、发展规律和发展方向。本文采用定性和定量方法相结合的方式，运用城市群结构形态理论，对中部三大城市群―中原城市群、武汉都市圈和长株潭城市群从城市群结构形态分析比较、城市群综合竞争力比较和城市群空间结构的比较三大方面进行对比分析研究，得出以下结论：1.运用了城市群结构理论分析了中部三大城市群，确定了三个城市群的城市群结构模式类型，中原城市群、武汉都市圈和长株潭城市群的城市群类型分别是“双核式”城市群、“极核式”城市群和“多中心”城市群。2.根据城市竞争力模型体系构建了城市群综合竞争力评价体系，对中原城市群、武汉都市圈和长株潭城市群进行了城市群群综合竞争力评价，得到如下结论：在三个城市群的对比中，长株潭城市群竞争力最强，武汉都市圈次之，中原城市群列第三名。3.运用分形理论对中部三大城市群的城市体系规模分布和城市体系空间分布进行了测算分析研究，得到以下结论：①在城市体系规模分布方面，中原城市群的城市体系发展成熟，武汉都市圈的城市体系发育不够成熟，长株潭城市群的城市体系比较成熟。②在城市体系空间分布方面，三个城市群都是沿着交通轴线呈线性分布，其中城市的空间分布最好的是武汉都市圈，基本是纯线性关系，沿着交通轴线均匀分布，相互的距离适当；中原城市群中城市之间的距离偏大，长株潭城市群出现了分布较紧密的情况。4.根据以上分析测算研究的结果，对中部三大城市群的城市群结构又提出了一些针对性强的优化策略。