全球经济一体化和日益加剧的国际竞争力影响下,产业集聚已经成为一种世界性的经济现象,特色集聚区也因此伴随而生。产业集聚能够形成规模经济,带来资本溢出、技术溢出和知识溢出效应,推动着地区经济的快速发展。产业集聚在推动经济发展同时,需要消耗大量的资源,环境污染问题便孕育而生,环境问题已经成为发展产业集聚战略最大的挑战。因此,研究产业集聚与环境污染的关系是探寻促进产业集聚与环境协调发展的关键。本文在归纳总结相关文献的基础上,借助产品生命周期理论,结合环境库兹涅茨曲线的规模效应、技术效应和结构效应,对产业集聚发展的各个时期与环境污染的关系进行研究,得出了产业集聚与环境污染呈现N型曲线的发展轨迹。其次,通过区位熵的测算方法,计算出我国31个省的熵指数,发现我国产业集聚总体上还处于中低水平;再对我国环境污染状况进行分析,发现污染排放物排放强度总体上是在下降,排放量在总体上呈现放缓的现状。最后,基于IPAT模型,加入产业集聚变量,形成全新的IPATM模型,以此对我国2004—2013年31个省的面板数据进行实证分析。实证结果表明:产业集聚与工业废气排放量、工业废水排放量和工业固体废物产生量呈线性的关系,产业集聚对其产生负的外部效应;产业集聚与工业二氧化硫排放量之间是N型曲线的关系,且我国大多数省份仍然处于N型曲线第一个拐点的左侧区域;产业集聚与工业烟尘排放量之间呈现出倒N型曲线的关系,大部分省份位于倒N型曲线第一个拐点的左侧,发挥着正外部效应。基于上述结论,提出了一些实现产业集聚与环境优化协同发展的对策建议。