中国是世界上最大的发展中国家，我国二氧化碳排放量已位居世界第二，是世界上第二位能源生产国和消费国。目前形势下，低碳经济已成为各国经济发展趋势。在这种未来经济发展模式趋动背景下，如何协调碳排放与经济增长之间的关系，实现三者之间的可持续发展成为关键性问题。基于中国能源消耗、碳排放与经济增长的实际情况，本文结合国内外学者的相关研究成果，首先运用DEA模型、IDEA模型、SBM模型及ISBM-DEA模型对中国近10年的碳环境技术效率进行测算，对测算结果进行分析评价，认为ISBM-DEA模型更加适用于碳环境技术效率的测算。其次，以中国30个省份作为研究对象，运用ISBM-DEA模型测算中国30个省份的碳环境技术效率，并对省区碳环境技术效率的差异性进行分析。最后将已测算出的碳环境技术效率作为被解释变量，应用面板数据模型，对影响中国碳环境技术效率的因素进行实证分析，得出的主要结论如下：1、区域间能源消耗、碳排放与经济可持续增长状况差异显著。我国东部地区能源消耗、碳排放与经济可持续增长状况较好，而中西部地区大多数省份处于中高碳经济发展地区，说明我国东部地区不仅在经济发展上优于中西部地区，在节能减排和可持续发展能力上也优于中西部地区。2、虽然我国东中西部三大地区的碳环境技术效率存在着显著的差异，但是都存在着不同程度的相同变化趋势，即先下降后上升。尤其是2006年之后都向着较好的趋势发展。表明了十一五规划做出的一系列政策措施，对我国能源消耗、碳排放与经济可持续增长发挥了很好的导向性作用。3、居民生活水平、经济增长方式、技术进步、工业结构重型化、城市化进程及制度因素对我国碳环境技术效率的影响方向和程度各不相同。其中，居民生活水平、技术进步和制度因素促进我国碳环境技术效率的改善，而粗放型经济增长方式、工业结构的重型化和城市化进程阻碍我国碳环境技术效率的进步，且影响程度各不相同。在以上分析的基础上，本文进一步分析了各区域碳环境技术效率差异的原因并提出改进的意见，要求我国在全面发展过程中要更加注重区域协调性发展。并进一步为提高碳环境技术效率提出合理的意见，以加快提高我国能源消耗、碳排放与经济可持续增长的能力。