推动产业结构升级是中国实现经济高质量发展和构建双循环新发展格局的现实需要。同时,在全球新一轮科技革命背景下,信息技术正重塑着传统产业形态、分工以及空间组织形式,一个重要表现就是信息技术衍生出的互联网产业与制造业在空间组织层面上形成了线上流动经济和线下地域经济紧密耦合的虚拟集聚新形态,对产业结构升级产生了深远的影响。因此,本文基于产业空间组织视角,将互联网产业与制造业协同集聚纳入到产业结构升级的分析框架中,系统分析了两者之间的内在机制,以期为推进中国产业高质量发展提供重要的现实参考。本文以中国270个地级市作为研究对象,在构建协同集聚指数、产业结构合理化指数、产业结构高度化指数的基础上,分析了互联网产业与制造业协同集聚、产业结构升级的时间变化趋势与地区差异特征。同时,解读了互联网产业与制造业协同集聚和产业结构升级之间的内在机制,并通过构建双向固定效应模型、调节效应模型、空间计量模型进行实证检验。实证结果表明:（1）互联网产业与制造业协同集聚对产业结构合理化、高度化具有显著促进作用,并且在经过内生性检验和稳健性检验后依旧成立。（2）资源配置在互联网产业与制造业协同集聚和产业结构合理化、高度化之间的机制作用尚未有效发挥,畅通资源配置机制路径是推动产业结构升级的重要现实问题;互联网产业与制造业协同集聚对产业结构合理化、高度化的影响受技术创新水平的调节,随着技术创新水平的提升而不断增强。（3）互联网产业与制造业协同集聚、产业结构合理化、高度化具有显著的空间正相关性,呈现“高高集聚”“低低集聚”的空间特征;受地理空间集聚和虚拟空间集聚的双重影响,互联网产业与制造业协同集聚对产业结构合理化、高度化具有正向空间溢出效应。（4）就产业结构合理化而言,互联网产业与制造业协同集聚对中部、西部地区城市具有积极影响,对东部、东北地区城市没有显著影响;就产业结构高度化而言,互联网产业与制造业协同集聚对东部地区城市具有积极影响,对西部地区城市具有消极影响,对中部、东北地区城市没有显著影响。针对研究结论,本文提出推动互联网与制造业深度融合发展、优化互联网产业与制造业协同集聚布局、坚持创新赋能地区产业结构转型升级、构建支撑现代化产业体系的要素配置机制、建立健全地区协同发展与合作机制等政策启示。