西北五省区地域辽阔,旅游资源丰富,为旅游产业的发展奠定了资源基础。由于旅游资源空间分布较分散,交通可进入性欠佳,加之西北五省区生态较为脆弱,使得旅游产业的可持续发展存在客观困难。为了实现西北五省区旅游产业的可持续发展,发现其中存在的问题,探究西北五省区旅游产业-交通-生态环境系统耦合协调程度,就显得十分重要。以西北五个省份为研究对象,首先在分析系统耦合机理的基础上,构建评价指标体系,采用单位根检验、协整检验和面板回归模型对系统互动关系进行验证。其次,运用熵值法和综合指标法,使用面板数据,对各子系统综合发展水平进行对比分析。然后,运用耦合协调模型、Arc GIS、变异系数对系统耦合协调发展状况进行测度与分析。最后,构建灰色关联模型,厘清影响各省区旅游产业-交通-生态环境系统耦合协调度的各指标的关联程度。综合上述研究工作,得出的主要结论是:1.五省区子系统综合发展水平不断提高,各省区子系统发展水平呈现出:旅游产业＞交通＞生态环境。在旅游产业和交通方面,陕西＞新疆＞甘肃＞青海＞宁夏。在生态环境方面,陕西遥遥领先,甘肃和宁夏位于第二梯队,且发展趋势相似,新疆和青海属于第三梯队。发现发展水平较低的省份,其发展速度较高,可能是受政策倾斜原因。2.西北五省区耦合协调度排序依次为:陕西、新疆、甘肃、青海、宁夏。从总体上来看,各省份均有提升,至2019年,陕西是唯一达到优质协调的省份。从发展速度上来看,五个省份的耦合协调度年均增长率排序为:青海（4.34%）＞陕西（4.25%）＞宁夏（3.98%）＞甘肃（3.84%）＞新疆（3.55%）。在区域空间分布上,呈现“廊道式”的空间分布格局,从陕西和新疆向中心延伸。3.西北五省区系统耦合协调度的绝对差异和相对差异逐渐增加,区域内非均衡特征明显。根据以上研究结论,提出进一步促进西北五省区旅游产业-交通-生态环境系统耦合协调发展的相关建议,以期提供参考。