伴随着科学进步和区域产业结构调整，现代制造业在我国重要的老工业基地——环渤海地区，已经发展成为重要的区域经济增长动力。十二五规划中明确表明：“要优化结构、改善品种质量、增强产业配套能力、淘汰落后产能，发展先进装备制造业，调整优化原材料工业，改造提升消费品工业，促进制造业由大变强”。因此在区域一体化背景下研究环渤海地区及其制造业具有典型性和现实意义。本文利用行业空间集中度指数分析环渤海地区制造业1995-2009年的整体空间分布和变化趋势，并采用Krugman行业分工指数与专业化指数相结合分析一体化背景下环渤海地区制造业产业结构趋同的演进过程，并在此背景下，基于15年的动态数据运用R/S分析方法预测其未来发展趋势。根据研究结论提出环渤海地区优化产业结构、构建互补互促的区域产业格局并提高区域经济一体化水平的政策建议。结果显示：环渤海地区制造业一体化水平仍处于倒“U”型曲线的左边，这种阶段意味着其正处于由单向聚集阶段转向为聚集与扩散并存的阶段。产业集聚现象最容易出现的时期是在区域一体化水平处于初级阶段，且产业同构问题严重时出现，如北京与天津在汽车、机械、电子信息等行业的产业同构显著并形成了地区绝对优势，三大“港口-腹地”经济区域在石油加工、海洋化工、装备制造等领域产业同构现象严重。但随着一体化由初级走向中级阶段，制造业行业发生了明显的产业梯度转移，地区专业化水平显著提高，产业同构度逐步降低。当环渤海地区的一体化水平由中级阶段逐步转为高级阶段时，其制造业产业同构度将持续降低，天津的产业结构将进入一个激烈的调整升级过程，与其余地区间的制造业产业结构趋同度显著下降，而特殊地区间（如辽宁与山东）的制造业产业结构趋同度仍持续上升。未来环渤海地区应当积极发挥自身比较优势，打破行政壁垒，统筹规划，加快区域一体化进程。