在新时代发展背景下,新型城镇化成为粮食主产区城乡二元结构变革和农业生产方式转型的关键。论文基于2007—2021年我国13个粮食主产区的省级面板数据,从产业链视角利用熵值法测度粮食安全水平,基于新型城镇化内涵构建包含人口、经济、社会、空间的多维度指标体系并测度新型城镇化水平,探究新型城镇化对粮食安全的影响,并以土地规模化经营为中介变量,分析新型城镇化及其各维度影响粮食安全的作用机制。结果表明:1)粮食主产区的新型城镇化对粮食安全有显著的促进作用,并且土地规模化经营在新型城镇化对粮食安全的作用过程中存在中介效应;2)分维度异质性分析表明,人口城镇化与空间城镇化对粮食安全产生显著的正向影响,且土地规模化经营在其中发挥部分或完全的中介效应。为此,提出积极推进新型城镇化、鼓励土地规模化经营并从人口、经济、社会、空间城镇化多个维度因地制宜调整粮食发展战略是粮食主产区发展的长远之策。