Las áreas suburbanas son la zona de transición entre las áreas urbanas y rurales, sirviendo como áreas clave para abordar cuestiones relacionadas con el desarrollo sostenible urbano y regional. En este estudio, se seleccionaron 294 ciudades a nivel de prefectura en China como objetos de investigación. Se analizó cuantitativamente la heterogeneidad espacial de las características sociales, económicas y naturales, así como la realización de la vitalidad de los suburbios en China a escala nacional, y se discutió el impacto de los factores socioeconómicos y naturales en la realización de la vitalidad suburbana. Los resultados muestran que China tiene grandes áreas suburbanas, con 431 km2 de periurbano, 1816 km2 de medio suburbano y 5384 km2 de áreas de suburbio exterior, respectivamente. Sin embargo, las áreas suburbanas en China exhiben una heterogeneidad espacial significativa (p < 0.001), con áreas más grandes ubicadas principalmente en el noreste y el norte. La vitalidad de las áreas periurbanas, medio suburbanas y de suburbio exterior exhibe un agrupamiento espacial (p < 0.001), con valores correspondientes de I de Moran global de 0.292, 0.272 y 0.380, respectivamente. Las áreas suburbanas con alta vitalidad son principalmente clústeres en las regiones costeras del sureste, y cuanto más lejos está un área suburbana de las áreas construidas, menor es su vitalidad. Varios factores socioeconómicos y naturales tienen diferentes impactos en la vitalidad suburbana. Los factores negativos clave son la proporción de tierras agrícolas y la elevación, mientras que los factores positivos son la densidad de puntos de interés (POIs) y la proporción de áreas construidas. Finalmente, discutimos las causas de la heterogeneidad espacial de la vitalidad suburbana en China y las vías para mejorarla. Este estudio proporciona una referencia científica para el desarrollo sostenible de las zonas de transición urbano-rural en otras regiones y países del mundo.