在应对全球气候变化带来挑战的同时,积极应对资源安全和能源安全等问题的现状,迫使发展低碳经济成为了中国的必然选择。实现经济发展方式向低碳经济转变,其中一个重要途径就是实行产业结构优化。产业结构优化已是区域经济发展中的一个基本问题,贯穿于经济发展的全过程中。而产业空间布局被认为是区域经济发展状态的“指示器”,其合理与否,对区域经济发展有着重要的影响。为此,对一个地区的产业结构及空间布局进行优化研究,有助于地区经济保持健康、快速的发展。用低碳经济的理论来指导区域产业结构优化,进而对产业空间布局进行优化,不仅能实现区域经济协调发展,更好、更快的发展,同时能起到提高资源使用效率及保护环境的作用,实现区域社会经济的可持续发展。论文以广西北部湾经济区作为对象,以低碳经济和产业结构理论为指导,通过借助一定的数学方法来寻找低碳经济与产业结构优化的耦合点,进而选取、确定三次产业的重要行业,实现区域产业结构的优化。在此基础上,进一步运用产业空间布局理论对产业空间布局进行优化,实现区域产业低碳发展的同时保持协调、健康发展。通过利用比较优势对其第一产业进行优化的研究结果表明,广西北部湾经济区应充分利用比较优势大力发展渔业、林业,稳定农业,适当发展牧业。第一产业空间布局应在北部山区及盆地构建畜牧业基地、中部和南部平原构建农业基地、“两山”及附近区域构建林业基地、沿南部海岸线构建渔业基地。通过层次分析法对第二产业进行优化的研究结果表明,广西北部湾经济区第二产业重要行业的选取次序为黑色金属冶炼及压延加工业、医药制造业、石油化工及炼焦业等。第二产空间布局上,南宁市应重点发展食品加工业、制糖业、烟草加工业、医药制造业、有色金属冶炼及压延加工业、交通运输设备制造业和电力生产业;北海市重点发展医药制造业、化工原料及化学药品制造业、交通运输设备制造业、制糖业和电力生产业;钦州市重点发展石油化工及炼焦业、化工原料合化学药品制造业、制糖业和电力生产业;防城港市重点发展黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、制糖业和电力生产业。通过利用投入产出法对第三产业进行优化的结果表明,应大力发展的第三产业重要行业主要有邮政业,租赁和商务服务业,卫生、社会保障与社会福利业,科学研究事业,批发和零售贸易业,信息传输、计算机服务与软件业,住宿和餐饮业,金融保险业。第三产业空间布局上,在南宁市和北海市应重点发展邮政业,租赁和商务服务业,卫生、社会保障与社会福利业,科学研究事业,批发和零售贸易业,信息传输、计算机服务与软件业,住宿和餐饮业,金融保险业;钦州市和防城港市应重点发展邮政业,租赁和商务服务业,卫生、社会保障与社会福利业,住宿和餐饮业,金融保险业。