提升黄河流域资源型城市能源效率，保障能源安全是加快实现黄河流域生态保护和高质量发展的关键途径。以黄河流域36个资源型城市作为研究对象，建立黄河流域资源型城市能源效率评价指标体系，基于2017—2019年能源效率投入产出指标的统计数据，采用C~2R模型和SBM模型测算并比较考虑环境污染产出和不考虑环境污染产出的能源效率值，并采用Tobit模型从经济发展水平、产业结构、进出口、外商直接投资、政府影响力和资源开发程度方面分析考虑环境约束下资源型城市能源效率的影响因素，结果表明：除庆阳市、鄂尔多斯市、洛阳市、濮阳市、三门峡市、东营市、宝鸡市、咸阳市和榆林市外，黄河流域大部分资源型城市能源效率处于非有效状态；根据不同分类标准，成长型、油气类、下游地区资源型城市能源效率水平最高；经济发展水平对全部资源型城市和下游地区资源型城市能源效率具有显著的正向影响，对上游地区资源型城市具有显著的负向影响；产业结构对上游地区资源型城市能源效率具有显著的正向影响，对下游地区资源型城市能源效率具有显著的负向影响；外商直接投资对上游地区资源型城市区和下游地区资源型城市能源效率具有显著的正向影响；政府影响力对全部资源型城市能源效率具有显著的正向影响；开发程度对全部资源型城市和上游地区资源型城市能源效率具有显著的正向影响。鉴于此，建议各地市寻求适合自身特点的发展模式，重视经济发展与环境保护协调发展，推进产业结构调整，加大外商直接投资力度，提升政府影响力和加大加快技术创新。本文研究为改善资源型城市资源开发利用提供参考。