“以港兴城，港为城用，港城相长，衰荣共济”，是世界范围内港城关系演变的普遍规律，黄埔老港区港城关系也经历着相同的发展阶段。黄埔老港区（以下简称“黄埔港”）具有悠久的历史，曾是广州市唯一的对外贸易口岸，随后成为重要的工业基地，为保障黄埔区生产生活物资运输、服务周边地区社会经济发展做出了重要贡献，黄埔港与黄埔区之间形成了相互依存、相互促进的港城关系。随着黄埔区经济发展与城市规模的扩大，港口规模也在扩张，造成老港区与城市在空间资源方面的竞争越来越激烈。黄埔港紧邻广州市中心，港区狭窄零散，交通不便，港口货物运输也给城市交通带来很大压力；码头和临港工业的发展破坏了城市生态环境，影响了城市形象。港城发展存在着诸多矛盾，黄埔港面临着转型升级的形势。鉴于此，本文首先在大量文献研究的基础上，总结出国内外学者研究港城关系问题的方法和着重点。其次，介绍港城互动相关理论，包括对港城互动发展要素的分析、港城相互作用分析以及港城互动发展的演进机制，为后文建模提供理论依据。然后，概述黄埔港区港城关系发展现状，阐述黄埔港的发展历史和基本运营情况，分析黄埔港对黄埔区城市发展的影响，包括对城市经济和临港产业这两方面的影响，描述港城关系发展中现存的问题。接着，基于港城互动相关理论和港城关系的主要矛盾，运用系统动力学对黄埔港区港城系统内部各影响因素之间的因果关系加以分析，建立港城空间布局演化系统模型，通过Vensim仿真软件模拟出黄埔港与黄埔区在经济、人口、土地资源、港口功能等方面的相互影响及未来的发展趋势。结果表明：黄埔港对黄埔区的经济、产业发展、就业人口等方面有着积极的影响，但是港城在空间资源方面的矛盾越来越突出，港城关系逐渐进入“城进港退”的阶段，黄埔老港区面临着转型升级的形势。最后，针对性的提出黄埔老港区转型升级的措施与建议。