制造业服务化是推动产业结构升级的新型动力和重要支撑。本文基于2003—2020年我国省域层面的经验数据，通过构建回归模型和中介效应、调节效应模型对制造业服务化影响产业结构升级的作用机制和渠道效应进行检验。研究发现：（1）制造业服务化正向促进产业结构升级；（2）生产性服务业集聚在制造业服务化影响产业结构升级中发挥部分中介作用；（3）区域创新环境的改善有利于正向调节制造业服务化影响产业结构升级以及生产性服务业集聚的渠道效应。研究结论为推动产业空间布局优化，全面推进产业结构战略性调整和转型升级，实现经济高质量发展提供了理论参鉴。