【目的】分析油松林土壤碳（C）氮（N）磷（P）计量特征对林龄和密度的响应，旨在探究不同林龄条件下密度对土壤化学计量的影响规律，为油松人工林可持续经营提供科学依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域内3种林龄（30、40、50 a）和3种密度（1 000～1 500株/hm²、2 500～3 000株/hm²、4 000～4 500株/hm²）的油松人工林为研究对象，测定并分析0～100 cm土壤化学计量特征。【结果】（1）林龄和密度的双因素交互作用对土壤有机碳（SOC）、土壤全氮（TN）、C∶N、C∶P、N∶P影响显著（P <0.05）。（2）林龄对不同密度油松林土壤TN、SOC和化学计量比有不同影响，高密度林分中，在林龄增长至50 a时，表层土壤肥力指标出现明显衰退趋势；林龄较高时，低密度的林分土壤养分较高。（3）土壤TN与TP、SOC、C∶P、N∶P均呈显著正相关（P <0.05）,SOC与C∶N、C∶P、N∶P均有极显著正相关关系（P <0.01）,C、N元素对林分生长指标有显著影响（P <0.05）。【结论】在黄土区应根据不同林龄阶段合理调节林分密度，30 a的油松林适宜密度为4 000株/hm²,40 a时密度应调整至2 500～3 000株/hm²,50 a的油松密度为1 000～1 500株/hm²时土壤养分最优。适宜的林分密度可以保证林地土壤养分状况维持在最优状态，有利于人工林分现阶段可持续经营以及后续土壤保育功能的持续发挥。