伴随着新一代信息技术革命的飞速发展，以互联网、大数据、区块链、人工智能为代表的数字经济蓬勃兴起，已逐渐成为推动我国经济社会进步的重要引擎。在此背景下，如何借助数字经济的发展推动中国城市走向创新驱动、绿色发展的新模式，是当前亟待进行理论阐释与实证研究的重要课题。基于此，文章使用2011—2019年中国254个地级及以上城市的面板数据，在剖析数字经济自身特征的基础上，从边际效应和作用机制两方面提出了数字经济赋能城市绿色高质量发展的理论假说，并运用多种计量模型对上述假说进行实证检验。结果显示，数字经济对于城市绿色高质量发展具有显著的促进作用，且在数字经济发展水平越高的地区，数字经济对于城市绿色高质量发展的促进作用越强，在一定程度上印证了“数字鸿沟”效应的存在。数字经济通过产业结构优化效应、创新能力激发效应和公众认知能力提升效应三重机制赋能城市绿色高质量发展。这些结论在多种内生性和稳健性检验后依然成立。本文所进行的相关研究在理论上有助于解析数字经济对城市绿色高质量发展的作用机理与特征，实践上有助于中国政府充分利用数字经济赋予的时代机遇，加快中国城市发展方式的创新驱动、绿色转型和打造创新、智慧、生态、美丽的新型城市。