在知识经济的时代背景下，技术创新与产业转型升级的良性互动是经济持续发展的主要动力。技术创新能够推动产业结构调整优化及转型升级，而产业转型升级反过来又刺激和胁迫技术创新和技术进步。正确认识技术创新与产业转型升级的互动关系，不仅有利于制定合理的科技政策和产业政策，而且有利于建立技术创新和产业转型升级良性互动机制。本文在分析技术创新和产业转型升级相互影响机理的基础上，构建了联立方程模型，利用我国30个省份2000-2013年的面板数据对技术创新与产业转型升级的相互影响关系进行实证检验。实证结果表明:技术创新对产业转型升级有着显著的促进作用，技术创新水平的提升必然引起产业结构优化;产业转型升级对技术创新也具有促进作用，不合理的产业结构则制约和阻碍产业技术创新能力的提升。最后，文章提出提升产业技术创新能力、发挥技术创新和产业转型升级协同作用促进经济增长的对策建议。