城镇化作为我国实现现代化和经济持续增长过程中的重要命题，是我国经济持续发展的主要引擎和潜力所在。改革开放以来，我国城镇化水平日益提高，对经济发展和社会进步起到了极大的推动作用。然而城镇化的快速发展也带来了一些显著的问题，如：忽视了资源配置效率，城市化效率低下，城市生活环境恶化等等。因此，如何提高城镇化的质量逐渐得到新一届中央领导和社会各界的关注和重视。2012年中央经济工作会议把城镇化定调为扩大内需的最大潜力所在，强调积极稳妥推进城镇化，着力提高城镇化质量。基于此，研究如何将环境保护等可持续发展理念与城镇化相融合，建立合理的城镇化效率与质量的评价体系，准确测度城镇化效率和质量具有至关重要的意义。然而，目前国内较少有文献从环境约束框架下来考察城镇化效率，导致对这一问题的研究缺乏深入性和全面性。基于此，本文在对中国城镇化和环境污染分析的基础上，将环境污染物纳入效率评价体系，构建了一个相对全面的城镇化效率的研究框架，运用超越对数生产函数随机前沿模型，结合2003-2010年中国279个地级及以上城市共计2232个样本的城镇化投入产出数据，从人口、经济、空间、社会四个层面，对比分析了在有、无环境约束下中国城镇化效率水平空间横向布局差异及时间纵向动态变化，并对其影响因素进行探究和对比分析。结果显示：在有、无环境约束的两个模型下，我国的人口、经济、空间、社会城镇化效率都分别呈现出了相同的纵向变动趋势，其中社会、空间城镇化效率相对稳定，经济城镇化效率水平处于上升趋势，人口城镇化效率出现先上升后下降走势。可见，环境污染物对中国城镇化效率整体影响并不大。而在横向区域上，两模型中的城镇化效率却存在着一定差异，如东北较多城市在考虑环境污染物后，人口、经济效率提高明显。说明环境约束对城镇化效率的影响在各城市之间存在差异。从影响因素来看，人口密度、产业结构、政府作用、地区规模、工业规模和对外商投资等因素对有无环境约束两模型下的各层面城镇化效率影响存在一定差异，如考虑环境污染物时，产业结构显著抑制了人口城镇化效率，而对经济城镇化效率影响不显著，而不考虑污染物时，产业结构对人口城镇化影响不显著，但显著促进了经济城镇化效率的提高，表明中国产业结构依旧以对环境污染较为严重的工业为主。在此基础上，提出了本文的政策建议。