本文从中国城镇化粗放扩张的现实问题出发，针对以往城市经济活动集聚的密度效应研究的不足，利用中国地级及以上城市2006～2010年面板数据，考察了中国城市集聚的密度效应及最优城市人口密度问题，并进一步分析了集约型城镇化问题。基于引入集聚经济效应的城市生产函数，为了得到更合理的密度效应结果，本研究控制了城市集聚效应中的规模效应和专业化结构效应；为了解决就业密度和人口密度指标的内生性问题，本研究引入城市客运总量密度作为密度变量。研究结果发现：在以劳均产出和工资作为因变量的模型中，城市客运总量密度与劳动生产率均表现出显著的倒U形关系；在控制规模效应和结构效应之后，密度效应的倒U形特征依然显著。在明确密度效应的倒U形特征即证明最优密度存在性的基础上，进一步分析了城市人口密度的最优值，结果发现，以“城区总人口/建成区面积”核算的最优城市人口密度约为1.30万人/平方公里，通过与样本统计特征的比较，最优城市人口密度值更有意义。