2012年山西省GDP总量为11235.1亿元人民币，在全国经济排名中居于第22位，处于经济发展的下游区，远远落后于同时期北京、上海的发展，但是长期以来山西省对中国经济做出了巨大的贡献，每年平均输出煤炭47350万吨，同时山西省是全国向省外输出电量最多的省份，北京的1/4电力来自山西。作为一个能源资源大省，山西却没能成为经济强省，山西省长期以来坚持的以煤炭、电力等能源化工重产业发展经济的模式，不仅会受到资源、环境的制约，同时还会受到国家淘汰落后产能的政策的限制。不合理的产业结构加剧了环境污染，带来了产能过剩，经济增长缓慢的问题，严重影响着山西经济的可持续发展。2012年山西省三次产业结构的比例为:5.8:57.8：36.4，与发达国家以第三产业为主的产业结构相比还不够完善。因此作为我国第一个全省域、全方位、系统性的国家级综合配套改革试验区，山西省如何抓住机遇，更高效合理地引进FDI并充分发挥FDI来促进山西省产业结构优化升级，就显得尤为重要。FDI对东道国（地区）产业结构的优化，对于这个议题，国内外学者做了许多研究，大多以发达国家为主要研究对象，运用数理模型实证分析FDI技术溢出效应对产业结构的优化；也有学者从省际层面来研究FDI对产业结构的优化，但是研究的重心主要围绕着东部发达城市，对开放程度不高的中西部城市的研究显得少之又少。同时现有的研究多数是从一个方面，比如技术外溢效应，产业集群效应等来研究FDI对东道国产业结构的优化，以多方面结合作为一个整体的研究相对较少。本文在实证分析后将FDI、产业转移、产业集群结合起来，作为一个整体来提出政策建议，如何更好地利用FDI促进产业结构优化。经过大量数据收集整理，本文首先对欠发达城市-山西省产业结构现状及利用FDI状况比较研究，找到山西省利用FDI存在的问题。进而通过计量分析证实FDI确实对山西省GDP做出了贡献，并做了FDI对三大产业的贡献率的研究分析及FDI的技术溢出效应分析，在借鉴同为资源大省的鲁尔区如何利用FDI促进产业结构优化升级及经济复兴的情况下，提出在承接产业转移中利用FDI重点发展核心产业，延伸产业链，形成产业集群，以促进山西省产业结构优化。