La tierra cultivada (TC), como base de la producción agrícola, posee multifuncionalidad, y su modo de utilización influye directamente en el proceso de modernización agrícola. Este estudio analizó sistemáticamente las características de desarrollo acoplado y coordinado y los mecanismos impulsores de la multifuncionalidad de la tierra cultivada (MTC) y la mecanización agrícola (MA) utilizando datos de 31 provincias chinas entre 2011 y 2021, con el objetivo de revelar la complejidad de la modernización agrícola regional y proporcionar evidencia científica para estrategias de desarrollo agrícola diferenciadas. Hallazgos clave de la investigación: (1) Desde 2011 hasta 2021, los niveles de utilización de MTC, el índice de desarrollo de MA y su coordinación acoplada aumentaron de manera constante, pero las disparidades en el desarrollo regional fueron prominentes. El nivel de MTC en las regiones occidentales fue significativamente más bajo que en las regiones oriental y central, con diferencias regionales en el desarrollo de MA que se expandieron gradualmente. (2) Los factores impulsores del desarrollo acoplado y coordinado variaron significativamente entre regiones: las regiones orientales fueron impulsadas principalmente por la innovación tecnológica, las regiones centrales se vieron influenciadas por la eficiencia de producción y la seguridad social, y las regiones occidentales se vieron principalmente restringidas por funciones ecológicas. (3) Las condiciones naturales como el área de tierra cultivada, la calidad y la planitud del terreno impactan significativamente en el desarrollo coordinado de MA y MTC. Este estudio construyó de manera innovadora un sistema de índices de evaluación para la coordinación acoplada de MTC y MA, integrando datos socioeconómicos y de teledetección. Al emplear modelos de TOPSIS con peso de entropía y coordinación acoplada, se realizó un análisis en profundidad de los cambios temporales a largo plazo y se revelaron los mecanismos internos del desarrollo coordinado regional a través de métodos econométricos espaciales. Los resultados de la investigación no solo proporcionan apoyo teórico para la modernización agrícola regional, sino que también ofrecen referencias científicas para la formulación de políticas de desarrollo agrícola diferenciadas, promoviendo el desarrollo sinérgico de la modernización agrícola y la construcción de una civilización ecológica, y explorando caminos de desarrollo agrícola regional más precisos y sostenibles.