集团化办学是扩大优质教育资源覆盖面、促进义务教育均衡发展特别城乡一体化发展的重要手段，但这一办学形式的实践成效缺乏实证研究的支持。本研究使用中国教育追踪调查数据（CEPS），以学生认知能力为义务教育质量的评价指标，通过多水平模型、分位数回归发现：整体来看，集团化办学对义务教育质量有显著正向影响。但是，分城乡的处理结果显示，这种影响效应存在城乡异质性，积极作用仅在城市参与校中存在，农村参与校的义务教育质量并未因集团化办学得到改善，反而可能因此下降。同时，这种影响效应存在个体异质性，农村参与校中认知水平中等偏下学生受到的负向影响最为突出。本文推测，距离、时间、摩擦成本以及农村参与校学生适应不良是上述现象的可能成因，并提出加强城市参与校责任感、增进农村参与校主动性、提高保障部门配合度等对策建议。