作为资本在全球间实现最优配置的主要方式，外商直接投资（FDI）在国际经济发展中作出了重要贡献。同时，以跨国公司为载体的FDI在其扎根的区域增长进程中，通过提高资本质量，优化产业结构等形式，扮演着越来越重要的角色。产业集群作为一种新兴的区域经济组织方式，对区域经济的发展有着举足轻重的影响，其形成与发展在很大程度上得益于FDI的集聚效应。传统产业集群的升级和转型，以及战略性新兴产业集群的培育和发展是中国产业发展过程中最紧迫而重要的问题，而破解以上问题的唯一出路就是构筑产业集群的创新能力。创新是一个经济有机体维持竞争能力的动力源泉，产业集群要想永葆生机，获得长期的获利能力和生命力，也要拥有创新的内部机制和外部助力。近年来，山东省在吸引外商直接投资方面保持了强劲的增长势头，而各地市各行业的产业集群的发展及创新业取得了骄人佳绩。那么，外商直接投资的参与是否推动了产业集群的创新能力建设，能否为产业集群的可持续发展注入新鲜持久的活力，毫无疑问，将具有重要的现实意义和实践意义。本文在梳理国内外相关文献的基础上，立足于理论综述、数理分析，论述了外商直接投资的注入对产业集群创新能力的影响。本文首先从理论上阐释了FDI对产业集群创新能力提升的各种促进效应，然后对山东省的产业集群的发展现状进行了定性定量描述，并以区位商为衡量指标，对省内三大产业的集群现状进行剖析。并对山东省接受的FDI从总量、横向地域分布、纵向产业分布等方面进行描述。通过FDI与产业集群的创新能力进行实证分析得出结论，FDI的引进并没有催化产业集群内部创新能力的衍生，反而有一定挤出效应。最后，综上所证的基础上，提出山东省要想令省内各个集群保持可持续竞争优势，应如何利用FDI来提升自身的创新能力的政策建议。