在人口老龄化背景下，发展数字经济成为推动我国产业结构升级的重要力量。本文通过理论模型分析了人口老龄化、数字经济和产业结构升级之间存在的非线性关系、空间溢出效应和异质性情况，并基于2011～2021年中国省域面板数据，采用半参数模型、半参数空间滞后模型和半参数门槛空间滞后模型等方法，逐步考虑人口老龄化的非线性特征、产业结构升级的空间特征和数字经济的门限特征，对数字经济、人口老龄化与产业结构升级的关系进行实证研究。研究发现：(1)产业结构升级具有明显的空间集聚性，经济空间位置邻近省(区、市)对本地区产业结构升级情况产生正向影响；(2)数字经济推动产业结构转型升级存在显著的门槛效应，人口老龄化超过门槛值后数字经济推动产业结构升级效果更佳；(3)将人口老龄化设为非参数项后发现其对产业结构升级的影响存在非线性特征。在人口老龄化较高时，老龄化促进产业结构升级，而在老龄化较低时，老龄化阻碍产业结构升级，并通过偏导图发现二者边际影响呈现一种“N”型曲线关系。