国家、地区如何在全球化的进程中加快经济发展的脚步,核心在于提高自身的核心竞争力,而提高核心竞争力的重要途径之一是创新能力的培养和提高。珠三角地区一直作为改革开放先行区和重要的经济中心区域,在全国经济发展和改革开放战略中发挥着突出的带动作用,在粤港澳大湾区背景下,更是肩负将粤港澳大湾区建设成为国际科技创新中心的使命。但是,珠三角东西两岸的经济发展极端不平衡,创新能力两极化的问题突出,对国际科技创新中心的建设极其不利。因此,本文一方面运用描述性统计和综合评价对珠三角城市创新能力的历史情况及现状进行了全面分析,试图理清珠三角城市创新的特征、存在的问题及优势;另一方面,从创新空间溢出理论出发,明确创新空间溢出效应影响因素、影响作用以及影响程度,为珠三角的创新能力提供科学合理的提升路径,并为其他地区的创新发展提供可借鉴的结论。研究结果发现:(1)珠三角城市创新发展不平衡,空间上呈现“中心高—外围低”的特征;(2)珠三角城市的创新能力在创新产出、创新投入、创新环境和创新效率方面各有优劣势;(3)在地理和经济的空间权重矩阵下,珠三角的创新产出表现出与经济发展水平的紧密关联性以及突出的局部同类集聚和路径依赖现象;(4)珠三角城市的创新产出存在显著的正向溢出效应,且创新资金和人员投入、人力资本水平、经济发展水平、科技政策环境和对外贸易水平对本地创新产出有正向促进作用,外商直接投资水平则有抑制作用。根据研究结果提出提升珠三角城市创新能力,改善创新发展不平衡应补足区域创新短板,提高区域创新能力;依托广深科技创新走廊,发挥创新产出溢出作用;加大科研资金和人员投入,提高创新资源使用效率;发挥大市场功能,缩小地方经济差异;引进和培育高端人才,提升自主创新能力。