共建“一带一路”作为当今世界深受欢迎的国际公共产品和国际合作平台，不仅提高了区域开放水平，也为各地产业结构优化升级提供了新途径。选取2007—2020年中国278个地级及以上城市的面板数据，从设施联通、贸易畅通、资金融通的视角，探讨“一带一路”倡议对沿线节点城市产业结构升级的影响效应及作用机制。研究表明：“一带一路”倡议有效促进了国内沿线节点城市产业结构合理化与产业结构高级化；“一带一路”倡议有效提升了东部地区产业结构合理化及东西部地区产业结构高级化，且对“一带”沿线城市的产业结构高级化与“一路”沿线城市的产业结构合理化促进效应更为显著，同时对设立自贸区城市的产业结构升级有更显著的促进作用；“一带一路”倡议通过设施联通和资金融通两种机制推动国内沿线节点城市的产业结构合理化及高级化，通过贸易畅通机制促进国内沿线节点城市的产业结构高级化。