[目的]土地利用碳排放变化直接体现了人类活动对生态系统的影响，揭示煤矿区土地利用碳源/碳汇变化效应、碳源/碳汇时空格局对有效制定碳排放政策具有重要意义。[方法]以淮南矿区为研究对象，选取2000、2010、2020年三期土地利用数据，以格网尺度量化不同土地利用变化发展阶段下碳源/碳汇/碳排放的时空格局，基于冷热点分析碳源/碳汇/碳排放的空间格局。[结果]（1）2000-2020年，土地利用类型由单一用地为主转置多种土地利用类型同时发生，其中，建设用地面积增大，导致碳源效应增强，碳汇效应相对减弱，碳排放量持续增加，碳源年增加量为2756.147 × 103 t，碳汇年增加量仅为0.13 × 103 t，碳排放年增加量为2756.02 × 103 t；（2）碳源和碳排放空间分布特征基本一致，中部建成区和西北矿区是碳源和碳排放的主要集中区，碳汇主要聚集在东部、西部边缘区和西部部分矿区；（3）中部建成区是碳源和碳排放的显著热点、热点区域，以显著热点变化特征为主；显著冷点和冷点主要分布在研究区东部、西部边缘区域和西北部分矿区。[结论]因此，研究淮南矿区土地利用变化下碳源/碳汇时空格局对于全面把握区域土地利用变化下碳源/碳汇变化效应和提出区域减碳/增汇关键技术具有一定的科学意义。