目前,高铁逐渐成为我国重要的交通方式之一,时间和空间对人们的出行限制变得越来越小。截至2020年底,中国运营高铁里程3.79万公里,居世界首位。拥有高铁的地级市从过去的50多个发展到2019年的260多个,占中国地级市的80%以上。除了运送乘客,高铁也还被地方寄予了带动经济发展的美好期望,实现产业转型升级成为地方政府的重要目标。其中,产业结构调整是现代经济增长的核心。目前,我国经济步入新常态,正从粗放型向高质量发展阶段转变,产业结构则从传统的工业经济逐渐向服务经济、知识经济转型。因此,研究高铁对沿线城市产业结构变动有何影响,地方利用比较优势产业促进当地产业结构调整具有现实意义。本文结合新经济地理等理论梳理出高铁对产业结构的直接影响和间接作用传导机制,并基于核心—边缘模型和冰山运输成本提出了一个高铁开通对产业结构影响的数理经济模型,得到了高铁开通可以促进第三产业集聚和产业结构高度化,但对产业结构合理化具有不确定影响的假说。本文以我国重要的京沪和京广高铁作为研究对象,采用包括对照组城市在内的82个地级市2003-2017年的面板数据进行了实证研究。通过研究发现:（1）高铁对沿线城市影响主要有两个方面:直接作用表现为投资乘数效应、时空压缩效应和空间叠加效应;间接作用表现为降低交易成本促进要素流动和扩大市场范围重塑市场格局。（2）高铁开通后显著促进了城市第三产业集聚,并有助于产业结构从第一产业向第二、三产业结构演进,但同时也使得当地的产业结构合理化程度下降了。这个结论在缩减时间带宽和剔除省会直辖市后依旧稳健,同时在城市规模和城市人口密度方面存在异质性,其对大城市和人口密度高的城市影响更显著。（3）高铁开通对大部分第三产业中的细分行业有促进产业集聚的作用,并且对交通运输仓储、金融业和卫生社会工作等行业的溢出效应比较显著,即对周边城市的带动作用比较明显。（4）第三产业内部也存在着一种优化升级,即从“基础”部门向“高级”部门的转移趋势。其中地区人力资本起到了一定的中介作用。