多层治理理论为分析一带一路背景下我国省市对外合作机制建设提供了重要的理论分析工具。在多层治理理论的视角下,我国省市对外合作机制可以从省市、国家、国际三个层面加以考量。当前,省市对外合作机制在省市层面的推动力量仍有所不足;在国家层面,省市间、省市与国家间缺乏有机协同;在国际层面,国内外合作机制发展较不平衡。为了有效推进一带一路背景下我国省市对外合作机制建设,应着力提升省市参与国际化合作的能力,推动省市间、省市与国家间的整体协同,加强对外政策沟通以扩大国外主体的深度参与。