城市群的思想最早来自英国生物学家、地理学家和社会学家P.格迪斯（Patrick Geddes，1854-10-02～1932-04-17）在1915年提出的“集合城市”的概念，表示城市的扩张使得其相互产生了交叠的影响。现代意义上的城市群研究则始于法国地理学家J.戈特曼（Jean Gottmann，1915-10-10～1994-02-28）在1957年发表的分析，其基于美国东北部大西洋沿岸地区城市连绵分布的现象提出了“大都市带”的概念，认为大都市带是由多个具有各自特色和功能的都市区连接而成的城市化区域，在大都市带内，城市分布密集且主要城市沿交通轴线分布，城市之间具有密切的联系，共同组成了一个城市群体。在此基础上，有学者对亚洲发展中国家和地区的城乡融合区、欧洲的巨型城市区域以及中国的城市群等进行了研究和分析。

作为工业化和城市化发展到高级阶段的产物，城市群本质上反映了市场机制下要素在超越单一城市范围的城市体系内的集聚与优化配置。城市的出现和发展源于经济活动空间集聚所产生的规模经济和正外部性，但随着规模的不断扩张，城市发展也会出现拥挤效应，企业会面临更高的地租和交通成本，当集聚负外部性的作用强于正外部性时，要素会向外扩散。这种向心力与离心力的相互作用决定了单一城市的最优规模，同时也推动了城市体系的形成。城市群的发育过程本质上就是城市体系不断完善的过程，向心力和离心力共同作用下的要素集聚和扩散伴随着城市产业和职能的重新配置与分工，从而形成完善的规模结构和分工结构，同时由于交通设施建设和市场一体化的推进，城市之间贸易成本不断降低，推动城市群形成统一的市场，各个城市之间会产生大量的商品流和要素流，形成密切的联系。

城市群不只是简单的城市的集合体，而是基于要素的高度集聚、交通的高度发达、产业的深度分工以及市场的深度扩张所形成的一种空间组织形式，具有高密度、短距离、低分割、强联系的基本特征，能够产生“1+1＞2”的聚合效应，带来更高的经济绩效。在城市群内，经济活动的空间布局将更为合理，功能互补、联系密切的不同等级规模的城市在一定空间地域范围内的集聚可以使大中小城市和相关小城镇充分发挥各自在促进产业发展和推进城镇化方面上的优势，带来新的更强的集聚力，取得新的更强的集聚经济效应和正外部性，使城市群获得比单个城市更大的分工收益和规模效益，同时单一城市发展的集聚不经济和负外部性也会由于要素在整个城市体系中的优化配置而得以缓解，效率的损失会减少。从而城市群会具有更高的资源配置效率和经济产出绩效，形成一种“城市群经济”效应。

基于在促进区域发展中的优势，城市群也日益成为中国推进城镇化的主要载体。国家“十一五”规划纲要首次提出“将城市群的发展作为中国推进城市化的主体形态”，“十二五”和“十三五”规划都进一步强调了城市群作为区域发展增长极的重要地位，“以大城市为依托，中小城市为重点，逐步形成辐射作用大的城市群”。2010年出台的《全国主体功能区规划》则将城市群划定为优化开发和重点开发的区域，2014年公布的《国家新型城镇化规划》更是提到“发展集聚效率高、辐射作用大、城镇体系优、功能互补强的城市群，使之成为支撑全国经济增长、促进区域协调发展、参与国际竞争合作的重要平台”。在十九大报告中，习近平总书记提出实施区域协调发展战略，以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局，加快农业转移人口市民化。以城市群为核心的空间发展格局正日益形成。