本文以产业结构多样化为主要视角，从理论上分析了产业结构多样化（相关多样化和无关多样化）影响城市绿色全要素生产率的内在机理，以中国2007～2019年277个地级及以上城市面板数据为研究样本进行了实证检验，研究结果表明：（1）产业结构多样化能够显著提升本地区城市绿色全要素生产率，对邻近城市绿色全要素生产率也有明显的促进作用；（2）将产业结构多样化分解后发现，相关多样化对本地区城市绿色全要素生产率有显著促进作用，对邻近城市绿色全要素生产率的促进作用不显著。无关多样化能够显著提升本地区城市绿色全要素生产率，对邻近城市绿色全要素生产率也有显著的促进作用；（3）分区域来看，产业结构多样化的直接效应在东部和西部地区显著为正，在中部地区为负，但不显著，间接效应只有在西部地区显著为正。相关多样化的直接效应在东部和西部显著为正，在中部为正，但不显著，间接效应在三大地区均不显著。无关多样化的直接效应只有在东部显著为正，而间接效应只有在西部显著为正。本文的研究为分析产业结构影响城市绿色发展的内在机理提供了新的视角。