【目的】城市生态系统服务在维持生命支持和环境动态平衡方面起着不可替代的作用，城市绿地固碳功能是生态系统服务的重要部分，量化评估城市绿地固碳能力，以探明城市绿地在助力“双碳”目标中的重要作用，为城市绿地规划、建设和管理提供参考。【方法】采用CASA模型，结合遥感影像数据和气象数据，对北京中心城区公园绿地分布格局、固碳能力的时空变化特征以及驱动因素进行分析。【结果】2020年北京中心城区公园绿地面积相比2014年增加了10.89%，公园绿地空间分布差异性明显。2014、2017、2020年北京中心城区公园绿地年固碳总量分别为5.23×104 tC、7.09×104 tC、7.45×104 tC，各年度公园绿地单位面积年固碳量分别为2.46 tC/hm²、3.19 tC/hm²、3.29 tC/hm²,2014—2020年有82.15%的公园绿地固碳能力有了大幅度提升。2014年北京中心城区公园绿地固碳能力以中等和中高等级为主，2017和2020年公园绿地固碳能力均转变为以中高和高等级为主，其中大型公园绿地斑块在提高固碳能力方面发挥了重要作用。从空间分布来看，北京中心城区公园绿地固碳能力呈现出边缘高、中间低的特征。公园绿地固碳能力与归一化植被指数、叶面积指数、年降雨量、斑块面积、相似邻近比例、斑块结合度指数、聚合度指数呈显著正相关，与平均气温、景观形状指数、平均周长面积比、平均斑块分维数呈显著负相关。【结论】2014—2020年北京中心城区公园绿地固碳能力明显提升；公园绿地斑块面积越大、聚合度指数越高、连通性越好、斑块形状越简单，固碳能力越高。研究结果可为科学评估城市绿地固碳能力、制定气候变化应对措施提供科学依据。