作为国民经济的基础产业，交通基础设施与其他产业紧密相连，对产业结构升级调整和国民经济的发展具有重要的作用。本研究采用中国31个省份2006至2015年10年的面板数据，进行回归分析，从理论和实证两个层面揭示交通基础设施投资对产业结构调整的经济效应。结果发现:交通基础设施投资量的扩张对第二三产业占国民经济总量的比值提升有显著的影响，即对产业调整有促进作用，同时也对产业的高级化和合理化发展有正向的作用。这一作用虽然受到经济增长和城市化的抑制，但不足以抵消其正向的作用。在区域差异方面，这一正向影响在中西部地区的影响更为明显，说明交通基础设施投资具有地区挤占效应，东部地区可能存在着过度投资的现象。本研究在研究交通基础设施投资与产业结构的相关关系的基础上，充分把握了我国关于交通基础设施投资和交通运输业发展的政策，从产业自身可持续发展和交通基础设施投资有效利用等角度提出了相关政策建议。通过本项研究，可以帮助政府决策部门充分的认识交通基础设施投资对产业结构调整的战略地位，有效进行交通基础设施投资，找寻提升产业发展的有效途径，从而把握住实现经济发展可持续的关键。