在世界经济一体化背景下，中美两国的经济联系日趋密切。美对华直接投资呈现增长态势，尤其是对中国制造业的投资。而中美之间部分制成品的贸易表现出了产业内贸易的特征。因此，本文的主要目的在于探讨美对华直接投资与双边产业内贸易之间的关系，并以此为基础论及我国的政策选择。首先，本文介绍了国际直接投资与国际贸易关系的理论，以及产业内贸易的相关理论解释，为后面的研究奠定理论基础。其次，本文分析了美对华直接投资的现状，借用实证分析方法，揭示了美对华直接投资与中美贸易，尤其是制成品贸易之间呈现正相关关系。同时，本文通过计算中美双边贸易的产业内贸易指数，得出中美在资本、技术密集型制成品上以产业内贸易为主，其中化学制品的贸易基本上是产业内贸易。而且中美双边产业内贸易总体而言是基于要素禀赋差异的垂直型产业内贸易。本文还分析了中美之间以垂直型为主的产业内贸易对中国经济的积极与消极影响。再次，本文利用计量模型，检验了美对华直接投资与双边产业内贸易之间的关系，发现中美双边产业内贸易与两国的经济发展水平差距正相关，而且经济发展水平差距对双边产业内贸易的影响很大；美对华直接投资与双边产业内贸易负相关，且与两国的经济发展水平差距相比，对双边产业内贸易的影响不大。最后，结合上面的分析，本文提出了相应的政策建议。