近年来,我国许多传统产业集群的低成本优势逐渐被削弱,产业集群升级问题获得更多国内外学者关注。而就我国传统产业集群的发展现状来看,我国许多地方产业集群的自主创新能力较弱,在升级过程中出现了许多问题,忽视了区域创新环境的作用,影响了产业集群的整体创新升级。辽宁省作为东北老工业基地的重要组成部分,近年来的经济增速都排在国家31个省市的后位,说明以区域创新环境引导产业集群升级对辽宁省经济发展来说非常迫切。本文首先总结前人研究,构建区域创新环境对产业集群升级影响的理论模型,分三个方面讨论其作用机制。然后建立区域创新环境指标体系,将区域创新环境分为经济基础环境、基础设施环境和资源投入环境三个方面。然后利用因子分析法,基于2010-2014年辽宁省14个地级市区域创新环境相关标准化数据,对辽宁省14个地级市的区域创新环境三个方面进行评价。再根据前人对产业集群升级水平的描述,建立产业集群升级水平评价指标体系,运用因子分析法对辽宁省14个地级市五年来的产业集群升级水平进行评价。最后加入市场化程度和对外开放度两组控制变量,建立经济计量模型,对区域创新环境促进产业集群升级的作用效果进行实证检验。结果显示,辽宁省的区域经济基础环境、区域资源投入环境和市场化程度对产业集群升级有更显著的影响,而辽宁省的区域基础设施环境和对外开放度对产业集群升级的影响不显著。因此,辽宁省作为东北老工业基地之一,应该积极构建良好的区域创新环境,高效利用区域创新环境提高区域创新能力,引导省内传统产业集群创新升级,实现经济转型和持续发展。