随着我国人口红利消失、资源紧缺及环境污染等问题突现,辽宁省作为中国重要的老工业基地,经济增长一直以资金投入和资源消耗的粗放型增长模式为主。随着资源优势的逐渐消失,辽宁省经济增速持续放缓,产业结构转换进程缓慢,传统经济增长方式带来的问题更加严重。技术创新是促进产业结构优化和社会经济发展的动力源泉,提高区域技术创新能力可以优化资源配置,促进产业结构优化,是解决当前区域经济发展困境的重要方式。因此,如何利用技术创新,在促进辽宁省产业结构优化的同时提升经济增长质量成为当前急需解决的问题。本文通过对技术创新、产业结构优化等相关理论和文献进行系统研究,找出技术创新对产业结构优化的影响路径。从技术创新投入、技术创新产出、技术创新转化和技术创新环境四个方面对辽宁省技术创新的现状进行分析;从辽宁省三次产业结构、就业结构和内部结构分别对辽宁省产业结构现状进行分析;发现主要存在技术创新投入不足、高学历人才缺乏、企业技术转化困难和高技术产业落后等问题。在现状分析的基础上,构建辽宁省技术创新能力、产业结构优化水平评价指标体系,采用2000-2016年辽宁省相关数据,基于主成分分析法对二者进行综合指数测定;运用灰色关联分析对辽宁省技术创新能力与产业结构优化进行相关性分析,发现技术创新各要素中高等院校在校人数、R&D经费投入、专利受理数量和技术市场成交额与产业结构优化的关联水平最高;构建向量自回归模型,实证研究辽宁省省技术创新与产业结构优化的动态作用机制,发现技术创新对产业结构优化有很大的促进作用,而产业结构优化目前对技术创新的作用较小。在实证分析基础上,从技术创新投入、人才培养等角度提出相关政策建议,加快推进辽宁省技术创新和产业结构优化的良性互动发展。