近年来,国家大力建设国家自主创新示范区,并出台一系列政策和创新体制机制,意在以自创区发展带动地区释放创新潜力、实现创新引领发展。在中国经济发展进入新常态的背景下,国家自创区的设立能否有效带动所在地区的主体城市形成高质量创新高地、并带动周边非主体城市创新发展缩小地区差异、以及目前的发展建设和规划布局是否合理,是一直以来围绕自创区建设发展的核心问题。为了解决以上争论,本文将自创区设立作为准自然实验,以278个地级市的面板数据为样本,使用双重差分估计（DID）等方法对自创区设立对其主体城市和同省非主体城市高质量创新的政策影响效应进行实证分析和检验。主要内容包括:1、利用双重差分（DID）对模型进行初步检验;2、利用倾向得分匹配双重差分（PSM-DID）等方法进一步检验;3、分析自创区设立对主体城市和非主体城市的影响效应;4、针对自创区设立对主体城市和非主体城市的高质量创新带动效应在区域、成长周期和布局模式方面的差异进行异质性检验。通过实证结果得到以下结论:总体上,国家自创区的设立对其主体城市高质量创新的带动效应显著大于非主体城市,经过稳健性检验和内生性检验后,自创区设立与主体城市的高质量创新存在显著正相关,但对非主体城市的高质量创新水平具有不确定性影响,且地理距离对后者的负向影响并不显著;在分区域实证结果中,自创区设立对主体城市和非主体城市高质量创新的带动效应在中部和东部地区都表现明显,且在中部的政策效果大于东部;无论是“成熟型”自创区,还是“成长型”自创区,都对主体城市和周边非主体城市的高质量创新具有正向效应,且“成长型”自创区表现优于“成熟型”自创区;自创区单城模式与多城模式对城市高质量创新影响具有显著差异,单城模式下自创区的政策效应不显著,而多城模式下自创区能够正向促进主体城市和非主体城市的高质量创新。