为厘清旅游产业集聚对碳排放的影响程度,采用区位熵和分解加总法分别测算2001—2016年中国旅游产业集聚度和碳排放强度,继而运用重心分析、空间自相关法探究其空间演变及内在关联特征,最后构建二者的回归模型。研究结果表明:(1)旅游产业集聚和旅游业碳排放强度在空间上分布不均衡,旅游产业集聚呈现出东中部高、西部低的分布格局,而旅游业碳排放强度与其相反;(2)旅游产业集聚重心分布在河南省驻马店市与南阳市及其交界地带,其演变轨迹整体向西北小幅偏移,移动距离约为112.362 km;旅游业碳排放强度的重心分布在陕西省商洛市、安康市和湖北省十堰市境内,其重心轨迹整体呈现出南略偏东的态势,移动距离约为256.734 km;(3)旅游产业集聚会显著降低旅游业碳排放强度;旅游产业集聚和旅游业碳排放强度存在空间负相关关系;高集聚-低排放类型主要分布在北京、天津、上海、江苏、浙江、广东、贵州和云南等省区;低集聚-高排放类型分布在新疆、内蒙古、宁夏、甘肃以及青海等省区。