[目的]综合评估西柳沟流域长时间序列下景观格局指数及生境质量现状变化，为合理制定生态修复方案，促进流域生态经济的可持续发展提供理论依据。[方法]选取2000年、2005年、2010年、2015年、2020年5个时段，基于Fragstats、InVEST模型和地理探测器对西柳沟流域景观格局指数、生境质量现状及其驱动力因素进行分析。[结果] 1)2000—2020年研究区景观呈明显的聚集化与同质化的变化趋势，主要表现为草地扩张、景观破碎度降低、边缘复杂度下降和多样性减少。2015年出现的短暂破碎化波动反映人类活动的阶段性干扰。2）研究区以较高生境质量区为主（占比约60%）,2000—2020年生境质量改善区与退化区的面积差距逐渐缩小，2010年后退化趋势加剧。空间上，较高生境质量区主要分布在流域下游，较低质量区主要分布在流域北部中游的库布齐沙漠，中质量区在上游呈破碎化分布。3）土地利用类型是生境质量空间分异的主导因子，与高程、植被覆盖度及气候因子（如年均气温）的交互作用进一步强化其影响；人为-自然因子协同作用显著增强生境质量空间分异的解释力。[结论]通过对西柳沟流域生态环境质量现状及其驱动因素的系统分析，明确流域生境质量的空间分布格局，揭示驱动该流域生态环境质量变化的关键因素，为流域生态修复优先区的确定与修复策略的制定提供理论支撑。