在人口老龄化背景下，持续推进产业结构升级是实现高质量发展的重要途径。使用1998—2022年期间的省级面板数据研究人口老龄化对我国产业结构升级的影响，结果发现：人口老龄化会在其初期通过虹吸效应对邻近地区的产业结构升级产生显著的负面影响，进而导致人口老龄化对产业结构升级的间接效应和总效应均呈现出显著的U型非线性特征；人口老龄化通过提升消费结构、扩大消费规模和促进人力资本积累对产业结构升级形成正向影响，但也通过引发投资下降、劳动力供给短缺和劳动生产率增长放缓而对产业结构升级形成阻滞效应；人口老龄化程度较深的地区通过促进消费和提升人力资本水平，已经显著推动产业结构升级。为了有效发挥人口老龄化对区域产业结构升级的积极作用，政府应扎实推进区域协调发展，努力提升消费结构、扩大消费规模，持续促进人力资本积累。