在当前我国环境质量恶化和经济增速下降的双重压力下，一些行业陷入了环境规制与生产率增长的两难境地。本文在构建环境规制强度指标、行业污染强度指标和全要素生产率指标的基础上设计了一个非线性理论模型，并以我国27个典型工业行业2003-2014年的面板数据为分析对象，用GMM方法对模型进行估计。研究发现：环境规制提高所带来的生产率变化具有明显的行业异质性，除少数行业的环境规制对生产率影响较小外，大多数行业的环境规制会导致其生产率出现非线性的“U”型或倒“U”型变化。同时，无论研发投入带来的内生性绿色技术进步还是贸易开放中获得的环境规制技术溢出，均会给不同污染程度的行业的生产率增长带来正向影响。因此，我国的环境规制应充分考虑行业发展阶段等异质性特征，运用市场化政策工具，在更多的研发投入和更大程度的对外开放中引导企业推动行业的绿色化转型升级。