全球化发展的环境下,各地区间的联系日益频繁,投资的跨区域流动是参与国际经济交流的重要途径,也是学习国际先进技术、转移边际产业的重要方式。在参与国际分工和竞争的过程中,我国既是东道国又是投资国,引进外资与对外投资的规模不断增大,两者的协调发展也在有序推进。目前,在双循环新格局下,高效利用高质量、高水平的双向直接投资,参与到全球资源市场和要素市场,有利于保障产业链的有效供应,完善国家产业链,培养行业竞争优势。但是,作为全球最大的发展中国家,我国产业发展仍存在“创新不足”、“大而不强”的问题,传统的人口红利优势在逐渐弱化,产业内部差距较大,创新能力与生产附加值都亟需进一步提升。基于此,深入探究双向FDI协调发展对产业结构优化升级的影响具有重要意义。基于以上背景,本文根据国际直接投资、产业结构等相关理论及影响机制,以我国2003-2020年省级面板数据为样本,使用产业结构合理化和高级化作为因变量,双向FDI协调发展水平作为自变量,采用动态面板系统GMM模型实证检验我国双向FDI协调发展对产业结构优化升级的影响。为了进一步分析两者之间的关系,将2008年金融危机的影响考虑在内,把样本分为2003-2008年和2009-2020年两个时段。考虑到深入对外开放政策,按照2013之后不同省份自贸区的设立情况,将样本分为自贸区和非自贸区再一次进行分析。同时基于技术进步的中介机制与经济发展水平的非线性路径探讨双向FDI协调发展的优化升级效应。根据实证结果表明:（1）整体上双向FDI协调发展能够显著提高我国产业结构的合理化和高级化水平,上一期的产业发展会正向影响现期产业结构。（2）分阶段来看,金融危机后双向FDI协调发展对产业结构合理化的影响系数小于2008年前,对产业结构高级化的影响系数显著为正且大于2008年前,这说明我国双向FDI在深度和广度中逐渐协调,推动着产业布局从合理协调向高层次的、高附加值方向迈进。（3）分区域来说,自贸区所在省份的双向FDI协调发展能够显著促进产业布局优化和层次升级,但双向FDI协调发展不利于非自贸区产业间的协同联动和分工,即不利于合理化水平提升。（4）双向FDI协调发展影响产业结构的过程中存在中介效应,技术进步在两者中起到正向桥梁作用。（5）双向FDI协调发展对我国产业结构高级化的影响存在显著的经济发展门槛效应,地区经济发展水平超过门槛值,能够强化双向FDI协调发展的积极作用。在以上结论的基础上,本文提出要重视“引进来”与“走出去”协调发展的建议,探索双向直接投资的协调深入发展机制。认真落实好科教兴国战略,通过双向FDI协调有效引导先进技术和优秀人才为我国产业结构优化升级和经济的高质量发展赋能。重视政策支持,结合地区特色,加强自贸区建设,贯彻共享理念,为协调好双向FDI、助力国家的产业结构优化升级做好制度保障。同时注意在吸引外资和对外投资等方面加强配套设施建设,从软硬条件着手营造良好环境,提高地方经济实力和吸引力。