随着信息技术不断升级，数字经济迅速崛起，已经成为新一轮产业竞争的制高点和实现中国新旧动能转换的重要推动力。基于数字经济的影响因素，运用主观与客观相结合的科学方法，可从四个维度构建衡量中国数字经济发展水平的综合评价指标体系，通过采用2013—2019年省级相关经济变量的面板数据，探讨了数字经济对产业结构升级的影响效应和作用机制。研究发现：（1）数字经济发展对产业结构升级具有显著的正向促进作用；（2）数字经济对产业结构升级的影响效应具有区域异质性，其对东部地区的影响效应显著高于中西部地区；（3）数字经济通过对生产端和需求端的双重赋能，提升了生产效率，转变了传统的消费模式，从而促进了产业结构升级。研究结论为推进数字经济发展提供了新的视角，同时为提高中国产业结构升级提供了经验证据。