产业集聚通过规模效应、关联效应和溢出效应成为我国经济发展的主要动力，但集聚区内特色产业蓬勃发展的同时也可能存在制约和影响经济可持续发展的不利因素，特别是产业集聚的负外部性可能导致环境污染；因此，研究产业集聚与环境污染之间的关系，为产业集聚科学发展和环境优化提供决策依据，具有战略意义。本文尝试以中国制造业为分析样本，并特别甄选了工业废水排放量、工业粉尘排放量、工业烟尘排放量等六类代表性环境指标，分别从产业层面构建静态和动态面板数据分析产业集聚对环境的影响。首先，借助产业集聚生命周期理论这一经济分析框架进行研究，同时结合产业集聚在技术、资本和信息上的外部性，阐释产业集聚影响环境污染的理论机理，得出产业集聚在不同的阶段对环境污染产生的影响不同。其次，对我国制造业集聚水平进行描述，发现中国制造业的集聚水平以中低度集聚为主，但总体上呈现上升的趋势。再次，对我国制造业环境污染状况进行描述，发现污染物排放总量在不断加大，其中资本密集型行业污染物排放量占比最大，其次是劳动密集型行业，排放量相对较少的是技术密集型行业，但排放强度都有减弱的趋势。这说明在未来几年，中国制造业环境问题将有所缓解。最后，构建了包括产业集聚、技术、规模等因素在内的计量模型，从产业层面考察制造业集聚及其他控制变量对环境污染的影响。实证结果表明：工业二氧化硫排放量和工业固体废弃物排放量与产业集聚水平之间的关系处于N型曲线的两个转折点之间，工业废水排放量和二氧化碳排放量与产业集聚水平之间存在正线性关系，工业粉尘排放量与产业集聚水平之间具有N型关系，工业烟尘排放量与产业集聚水平之间的关系则处于N型曲线第二个转折点的左边倒U型区域，并且目前我国大多数制造业行业的环境污染与集聚水平之间的关系已经越过N型曲线的第一个转折点但没有达到第二个转折点。据此，提出了优化产业集聚和降低环境污染水平的决策建议。