我国依据经济和社会加速发展的新形势,先后实行珠三角区域一体化发展、长三角区域一体化发展、京津冀协同发展战略,三大区域是我国发展中重要的经济增长极,中共中央、国务院高度重视三大经济圈的发展情况。协同创新作为国家创新体系的重要组成部分,能够有效促进资源优化配置,激发创新活力,提高自主创新的效率,进而有效推动经济发展。如何通过提升区域协同创新能力以提升区域的核心竞争力受到越来越多的关注。在此背景下,研究三大区域协同创新发展现状具有典型价值,为其促进区域内资源相互补充,实现区域创新协同发展,推动区域经济的进步具有重要的意义。鉴于此,本文确立研究对象为京津冀、长三角、珠三角区域,基于熵权法、复合系统协同度、耦合度模型和障碍度等理论方法对区域协同创新能力进行研究。首先,在研究相关文献的基础上,本文对区域协同创新系统的结构进行剖析,由区域内的省级市地区子系统构成,每个地区子系统包含创新环境、创新投入、创新合作和创新产出四个要素子系统,并且分析创新要素之间的关系,在此基础上构建区域协同创新理论模型。然后,基于指标选取原则,根据每个要素子系统的概念选取构成要素子系统的指标,并且对指标进行有效性检验,以优化指标体系。接下来,本文使用熵权法为各级指标赋权,并基于复合系统协同度和耦合协调度的概念,确立区域协同创新能力评价模型对区域协同创新能力进行测度,分析区域系统整体协同发展状况以及各地区子系统创新协同水平。其次,本文构建计量模型对经济与各地区协同度的关系进行拟合,验证提升协同度的必要性,进一步的使用障碍度模型对制约区域协同创新发展的因素进行分析,并筛选每个地区的主要障碍因子。最后,对测量结果和结论进行分析并提出针对性的措施。研究结果显示:三大区域协同创新能力从高到底依次是珠三角区域、长三角区域、京津冀区域,京津冀区域协同创新能力相对较低主要是由于河北、天津与北京地区创新子系统发展不平衡。在实际发展过程中,主要影响地区创新子系统发展的障碍因素是创新合作要素。各地区在四个要素子系统方面各存在其优势和差距,地区间相互制约,影响区域的协同创新能力。区域协同创新能力与经济发展的关系密切,因此有必要根据区域内存在的问题实施有针对性的对策来助力发展区域协同创新。