当前中国正面临复杂的经济形势,国际环境复杂多变,国内经济增速下滑,传统产业发展虽然对经济增长贡献很大,但其具有高耗能、高污染、低产出等负面影响,这些严重阻碍了传统产业的产业结构升级,目前亟待走出此困境。转变经济发展方式和提升生产效率,实现科技创新刻不容缓,创新在这一过程中越来越重要。纵观行业发展历程,制造业集聚在行业的发展过程起到非常重要作用,也是作为推动产业结构升级的动力。因此本文考察制造业集聚和产业结构升级的关系时,在确定制造业集聚影响产业结构升级之后,本文将进一步探究技术创新在其影响路径之中是否存在中介效应,以及中介效应的占比情况。以此判断能否从传统的生产模式转变成创新驱动发展模式,并在这个基础上,对我国产业结构发展提出合理建议,不但具有很好的理论和现实意义,也具有很好的政策价值。关于产业集聚和产业结构升级的理论联系的相关研究很丰富,但将技术创新、产业集聚与产业结构优化纳入到统一的研究框架相对较少。本文通过把制造业集聚、技术创新和产业结构升级纳入统一的研究框架,对三者进行理论研究和实证分析。基于2009-2020年中国30个省级行政单位的面板数据,用相应的测算方法来测算制造业集聚、技术创新、产业结构升级、人力资本、经济发展水平、政府干预程度和外商直接投资这些指标,并构建固定效应和中介效应模型,对制造业集聚、技术创新以及产业结构升级三者之间的影响机制进行了实证研究,并深入到东部、中部、西部三大区域对其研究。研究结果表明,在全国以及东中西区域,制造业集聚对产业结构升级均有明显的促进作用。本文进一步证明:技术创新在制造业集聚与产业结构升级的关系中起到显著的部分中介效应,中介效应占比为30.66%;东部地区、中部地区和西部地区的中介效应占比分别为31.98%、26.98%、48.11%,西部地区中介效应最大,这表明,生产方式可以向创新驱动模式转化。结合以上结论,为了促进产业结构升级提出针对性对策建议:健全制造业集聚区内的创新体系,向创新驱动发展模式转化;要多渠道促进制造业集聚水平的提高,以实现提升技术创新水平和促进产业结构升级的双重目标;针对区域发展不均衡的问题,执行差异化的区域产业政策;要建立区域经济协调发展机制,让各个区域的经济得以可持续协调发展。