近年来,随着中国经济社会的快速发展,交通运输业逐渐成为仅次于能源和工业部门的主要碳排放源。鉴于此,本文从时空二维视角出发,选取碳排放量、人均碳排放量和碳强度3项指标,结合2000~2014年省际面板数据,系统分析了我国交通运输业碳排放空间集聚特征和随时间轴变动的收敛性特征。研究结果表明:我国交通运输业碳排放量和人均碳排放量呈现出"东中西"逐渐降低的空间集聚特征,而碳强度特征与此相反;从全国整体和三大区域来看,碳排放量和人均碳排放量在时间轴上不存在绝对收敛性,而碳排放强度在一定程度上存在该特征,尤其2008年之后中部地区的绝对收敛性特征逐渐显现;不同省份的三项指标在时间轴的随机收敛性特征存在明显差异。研究结果有利于指导相关部门依据省域交通运输业碳排放时空分布特征制定差别化的碳减排政策,实现其持续健康发展。