تفاوت‌های منطقه‌ای یکی از چالش‌های اساسی در مسیر تحقق توسعه متوازن و کاهش نابرابری‌های فضایی به شمار می‌رود. پژوهش حاضر با هدف سنجش و تحلیل تفاوت‌های منطقه‌ای در شهرستان‌های منطقه زاگرس و بررسی روند تغییرات آن‌ها در سه مقطع زمانی ۱۳۷۵، ۱۳۸۵ و ۱۳۹۵ انجام شده است. در این پژوهش، ۲۶ شاخص اقتصادی، اجتماعی و محیط‌زیستی برای ۴۳ شهرستان منطقه زاگرس بررسی شد. پس از استانداردسازی داده‌ها، از تحلیل عاملی برای شناسایی ابعاد اصلی تفاوت‌های منطقه‌ای، مدل F'ANP برای تعیین وزن شاخص‌ها و تحلیل خوشه‌ای برای سطح‌بندی شهرستان‌ها استفاده شد و نتایج در محیط ArcGIS نمایش داده شد. نتایج تحلیل عاملی نشان داد که شاخص‌های مورد بررسی در قالب هفت عامل اصلی شامل اشتغال و صنعت، خدمات عمومی، سلامت و آموزش، اشتغال و خدمات پزشکی، مصرف انرژی صنعتی، فرهنگ و اطلاعات عمومی و محیط‌زیست و زیرساخت شهری قابل تبیین هستند. نتایج مدل F'ANP نیز بیانگر تفاوت در اهمیت نسبی شاخص‌ها بود؛ به‌گونه‌ای که شاخص‌های مرتبط با مصرف منابع و انرژی و برخی خدمات عمومی و فرهنگی از اهمیت بیشتری در ساختار تلفیقی برخوردار بودند. نتایج سطح‌بندی شهرستان‌ها نشان داد که وضعیت تفاوت‌های منطقه‌ای در طول دوره مورد بررسی بهبود نسبی، اما ناهمگون داشته است؛ به‌طوری‌که در کنار بهبود وضعیت بخشی از شهرستان‌ها، برخی شهرستان‌ها همچنان در سطوح پایین باقی مانده‌اند. همچنین، تفاوت محسوس میان برخی مراکز استان‌ها و شهرستان‌های پیرامونی، تداوم بخشی از نابرابری‌های فضایی و ساختاری در منطقه را نشان می‌دهد. بر این اساس، کاهش پایدار تفاوت‌های منطقه‌ای در زاگرس نیازمند توجه هدفمند به شهرستان‌های کم‌برخوردار و تقویت توزیع متوازن زیرساخت‌ها، خدمات و سرمایه‌گذاری‌های منطقه‌ای است.