改革开放以来,中国经历了跨越式的经济增长,但却因此付出了巨大的生态和环境代价。在联合国气候大会上,中国率先提出“2030年碳达峰、2050年碳中和”的目标,国家需要在尽量不影响经济发展的情况下实现“减碳、降碳直至零碳”的任务,这无疑是在环境治理上面临的巨大考验。城市是国家进行低碳建设和解决可持续发展问题的重要空间载体,但现有研究缺乏对城市低碳治理背后的复杂机制和治理路径的深入探讨。针对这一现象,本研究基于技术-组织-环境（TOE）框架构建城市低碳治理的理论模型,并运用必要性分析法（NCA）与模糊集定性比较分析法（fs QCA）对中国35个重点城市案例进行整体路径分析和分区域路径分析,以探究城市低碳治理的多元模式。首先分析预设的6个前因条件的必要性,以确定高/低水平城市低碳治理是否具备必要条件,以及每个条件的必要程度。其次分析前因条件的充分性,探索高/低水平城市低碳治理路径的前因组态,以确定在复杂的运行条件下,需要何种模式来实现城市低碳治理。第三,探讨不同路径模式下,前因条件对城市低碳治理的“联合效应”,揭示影响低碳治理的核心条件及其复杂互动本质。最后,从分区域视角出发,将案例样本分为东部、中部、西部三部分,分析不同区域的城市低碳治理路径的差异,结合相应的理论分析和案例分析,探讨城市低碳治理的分区域规律以及产生这种现象的原因。研究结论表明:（1）预设的6个前因条件中,单个条件并不构成城市低碳治理的必要条件。（2）在技术、组织和环境条件的联合作用下,形成驱动城市低碳治理水平提升的5条差异化路径。具体分为三种类型,分别是“大数据+市场”主导下的低碳治理模式,大数据主导下的低碳治理模式,市场主导下的低碳治理模式。5条路径以“殊途同归”的方式影响着城市低碳治理水平。（3）在分区域路径研究中,中国东、中、西部地区的低碳治理路径存在明显差异,形成驱动城市低碳治理绩效水平提高的8条路径,其中东部的核心因素涉及技术、组织和环境三方面,中部地区是以注意力分配为构成的组织主导型,西部是以大数据发展水平为构成的技术主导型。研究结论有助于深化对城市低碳治理背后多重因素间复杂机制的理性认识,并提供了差异化的治理路径和政策建议。