El desarrollo urbano actual en las ciudades a lo largo del Bajo Río Amarillo está en tensión respecto a las relaciones entre el ser humano y la tierra. Para lograr los objetivos de protección ecológica y desarrollo de alta calidad (HQD), es urgente medir y analizar científicamente el desarrollo funcional de la región y la coordinación del desarrollo (DC). Este estudio se centra en las ciudades a lo largo del Bajo Río Amarillo, construye un marco de evaluación HQD tridimensional basado en funciones urbanas a través de múltiples datos de teledetección y evalúa las DC mediante la clasificación de características. Los resultados muestran lo siguiente: (1) El HQD del área de estudio muestra una tendencia de disminución y luego aumento durante 2000-2020, alcanzando su nivel más alto al final. El HQD muestra una tendencia espacial de disminución de sur a norte y de este a oeste. (2) La función agrícola general del área de estudio disminuyó ligeramente; la función ecológica disminuyó primero y luego aumentó, con el valor más alto ocurriendo en 2000; y la función urbana aumentó de manera constante y mejoró significativamente después de 2015. (3) Las DC bajo diferentes niveles administrativos están polarizadas, con DC de alto nivel exhibiendo un efecto de liderazgo espacial. (4) Las preferencias de desarrollo urbano en el área de estudio son divergentes, y el tipo funcional con la mayor participación bajo diferentes escalas administrativas es el agroecológico, que está principalmente influenciado por las diferencias en la base natural. Este estudio revela las características del HQD y los cambios funcionales en las ciudades a lo largo del Bajo Río Amarillo, combinando una clasificación jerárquica de las DC y los tipos de preferencias de desarrollo, proporcionando una referencia para la formulación de estrategias de gobernanza espacial.