国土空间是人类活动的空间载体，科学认识国土空间格局变化过程与驱动因素是实现国土空间可持续开发和生态文明建设的迫切需要。本研究以武汉城市圈为研究区，采用国土空间转移矩阵、重心迁移模型、地理探测器等方法分析其2000-2020年国土空间变化特征，并定量识别其驱动因素。研究表明：（1）武汉城市圈国土空间呈现“一核两江两翼”的空间格局，农业空间自西向东面积逐渐减少，城镇空间主要分布在武汉主城区、汉江和长江沿岸，其它零星分布在各级行政中心周围，生态空间主要分布在鄂东北的大别山脉和鄂东南的幕阜山脉。（2）2000-2020年，武汉城市圈城镇空间快速增长，农业空间整体下降 ，生态空间波动增长。城镇空间扩张主要侵占了农业空间，农业空间和生态空间之间存在相互转化，冲突尤为明显。（3）农业空间重心在东北-西南方向上往返运动，整体向西北方向偏移；城镇空间重心变化幅度较小，整体向西南方向偏移；生态空间重心向西南方向迁移，变化幅度最大。三类空间重心都向城市圈中心靠拢，各市相互吸引，区域联合发展。（4）自然因素对农业空间分布影响越来越大，经济、人口发展是城市空间分布的主要影响因素，生态空间分布受制于自然本地和人地交互作用。