在国际金融危机的考验下，很多国家和地区开始意识到只有通过产业创新，推动产业结构优化升级，才能在越来越激烈的经济竞争中占据优势，培育出新的经济增长点，产生更大的经济效益。区域产业创新与产业升级在一定程度上总是相互关联，相互作用的。因此，我们有必要对区域产业创新与产业升级耦合情况加以分析，以帮助我们更好地构建区域产业创新系统，推动区域产业结构优化升级。本文借助物理学上的耦合概念，系统性地分析了区域产业创新与产业升级耦合机制。文章主要是从以下几个方面展开分析的：一是对区域产业创新与产业升级基础理论加以研究，明确分析了区域产业创新系统的内涵和构成要素，同时对产业升级的内涵和标志加以研究分析；二是对区域产业创新与产业升级耦合系统的构成和耦合内容展开了详细的具体的分析；三是系统性地分析了区域产业创新与产业升级耦合系统的运行机制，主要是从基于市场需求的技术驱动机制、基于创新转化的技术传导机制和基于环境支撑的政策推动机制三个方面展开分析的；最后，本文在以上分析的基础上，构建了区域产业创新与产业升级耦合模型，并通过实证研究，分析了我国区域产业创新与产业升级的耦合度情况。通过本文的分析，明确了区域产业创新与产业升级的耦合内容，耦合系统运行机制和我国一些主要地区的产业创新与产业升级的耦合情况，发现我国不同地区之间产业创新与产业升级耦合情况存在着较大的差异，具体表现为那些产业创新活动相对比较活跃的区域产业结构相对来说更加合理高效，产业创新与产业升级耦合关联度和耦合协调度相对较高。在此基础上，提出了一些关于我国区域产业创新和产业升级过程中的政策建议，对于我国发展区域产业创新系统，推动产业升级提供了参考。