随着农业资源日益稀缺、粮食总量宽松与供需结构性矛盾愈发突出及新冠肺炎疫情的影响等,我国粮食安全问题依然严峻,粮食主产区保障国家粮食安全的责任愈发重大。提升农业科技创新效率是提高我国粮食安全保障效能、推进农业转型升级及农业高质量发展的必然选择。在这种背景下,我国粮食主产区必须要紧紧依靠农业科技创新、必须要竭力提升农业科技创新效率才能促进粮食稳产增收并推动农业现代化发展。本文利用2001—2019年我国粮食主产区的相关数据,运用超效率SBM模型和Malmquist指数法分别从静态和动态角度对粮食主产区的农业科技创新效率进行评价,构建面板Tobit模型对其影响因素进行分析,并对其南、北方产区的区域差异进行比较。结果表明:在静态效率评价方面,2001—2019年我国粮食主产区的农业科技创新效率均值处于DEA无效状态;分区域来看,北方产区的农业科技创新效率水平高于南方产区。在动态效率评价方面,2001—2019年我国粮食主产区农业科技创新全要素生产率整体上呈现不断提高的趋势,技术进步在其中发挥了重要作用;分区域来看,南方产区农业科技创新效率各分解因素的波动幅度较大,北方产区在农业科技资源配置方面更具有规模优势。在效率影响因素方面,农村生产力发展水平、技术市场发育程度和人力资本水平均对我国粮食主产区整体的农业科技创新效率具有显著正向影响,环境规制变量与农业科技创新效率之间呈“U”型关系,其他因素对我国粮食主产区农业科技创新效率的影响不显著。分区域来看,基础设施、技术市场发育程度和人力资本水平对南方产区的农业科技创新效率具有显著正向影响,同时环境规制对其效率的影响呈“U”型;农村生产力发展水平则对北方产区的农业科技创新效率具有显著正向影响。基于以上研究结论,本文从促进农业生产发展,提升农村人力资本水平;完善农业科技市场,不断推动创新环境优化;深化科技体制改革,健全农业科技创新体系;统筹区域农业布局,推进农业科技协同发展等方面提出相关政策建议。