【目的】探究洞庭湖流域生境质量对土地利用变化的响应机制，为该流域生态环境保护和可持续发展提供参考依据。【方法】基于洞庭湖流域1980—2018年土地利用数据，运用InVEST模型进行生境质量定量评估，并采用地理加权回归模型探究生境质量变化对耕地、林地、草地、水域和建设用地的响应。【结果】1)近40年间洞庭湖流域土地利用类型以耕地和林地为主，呈现出耕地持续萎缩、林地基本稳定和建设用地持续扩张等主要特征，以耕地与林地之间的内部转移及向建设用地转移为主要变化方向；2)洞庭湖流域生境质量水平虽整体处于较高水平，但持续变差，东南西三面环山地带生境质量最高，环洞庭湖平原、湘中南丘陵地区和武陵—雪峰山脉山地生态农业带生境质量次之，各大中城市和小城镇的建成区生境质量最低；3)生境质量对各地类的响应具有显著的时空异质性，林地、草地和水域总体对生境质量产生正面影响，耕地和建设用地与生境质量基本上呈负相关，但各地类在局部地区均存在反向影响。【结论】三面环山地带生境质量变化主要受林地变化的影响，洞庭湖及“湘、资、沅、澧”四水的河谷湖盆和冲积平原生境质量变化的主导地类则为耕地和建设用地。因此，在制定洞庭湖流域生态环境保护政策时，三面环山地带应以生态保护为首要任务，耕地分布较广区域应加快发展生态农业和循环农业，城市化地区应注重土地利用结构生态型和稳定性地提升。