El rápido crecimiento económico en China ha traído consigo un desafío significativo: la creciente brecha en el desarrollo regional. Abordar esta disparidad es crucial para garantizar un desarrollo sostenible. Sin embargo, los estudios existentes han pasado por alto en gran medida las dinámicas espaciales y temporales intrínsecas de las disparidades regionales en varios niveles. Este estudio empleó cinco modelos avanzados de regresión geográficamente y temporalmente ponderados a múltiples escalas: GWR, MGWR, GTWR, MGTWR y STWR, para analizar las relaciones espaciotemporales entre diez indicadores socioeconómicos convencionales clave y el PIB per cápita en diferentes niveles administrativos en China desde 2000 hasta 2019. Los hallazgos destacan un aumento constante en las disparidades regionales, siendo la industria secundaria un motor dominante de la desigualdad económica a largo plazo entre los indicadores analizados. Mientras que un claro gradiente de interior a costa subraya la persistencia de los determinantes de la disparidad regional, las áreas con mayores disparidades económicas exhiben una heterogeneidad espaciotemporal pronunciada. Entre los modelos, el STWR supera a los demás en la captura e interpretación de las variaciones locales en las disparidades espaciotemporales, demostrando su utilidad para comprender dinámicas regionales complejas. Este estudio proporciona nuevas perspectivas sobre los determinantes espaciotemporales de las disparidades económicas regionales, ofreciendo un marco analítico robusto para que los responsables de políticas aborden variables específicas de la región que impulsan la desigualdad a lo largo del tiempo y el espacio. Estas perspectivas contribuyen al desarrollo de políticas dinámicas y específicas para promover un crecimiento regional equilibrado y sostenible.