随着国家经济实力的增强,中国的对外直接投资一直保持增长态势,逐渐成为推动世界各国经济增长的重要力量。当前国内发展正面临战略机遇期,只有加快建设现代产业体系,推动产业结构优化升级,才能实现经济的高质量发展。相关研究表明对外直接投资在促进母国产业结构优化升级中一直发挥着重要作用,而区域全面经济伙伴关系协定（RCEP）谈判的成功以及生效将极大地影响到中国与RCEP其他国家之间的直接投资活动,也会带领国内产业结构向更合理更高级的方向转变。本文先是从理论层面分析对外直接投资是如何影响产业结构优化升级的,阐述了不同动机的对外直接投资对产业结构优化升级的影响机制,并从产业关联、逆向技术溢出以及边际产业的转移三个角度探讨对RCEP国家直接投资影响国内产业结构优化升级的不同效应。其次通过详细的数据和图表分析中国对RCEP国家直接投资现状以及国内产业结构的变迁过程。最后基于对RCEP国家的直接投资数据、国内产业结构合理化指标以及高度化指标,构建计量模型,运用ADF检验、协整检验、格兰杰因果关系检验以及脉冲响应函数分析等计量方法对中国对RCEP成员国直接投资对国内产业结构优化升级的影响进行实证研究。通过实证分析发现,中国对RCEP国家的直接投资可以提高国内产业结构合理化水平,但对于产业结构高度化的影响是不显著的。综合理论研究和实证检验的结果,本文建议应该抓住RCEP签署带来的发展机遇,主动融入投资东道国当地社会,同时也要不断优化产业转移的布局,提高自主创新能力,从而更好地发挥对RCEP成员国的直接投资对产业结构优化升级的促进作用,提高国内产业结构合理化和高度化水平。