近年来，伴随我国经济的快速发展，环境问题日益突出。为了实现社会经济发展与环境保护治理共赢的可持续发展目标，政府不断制定并实施强制性的环境规制政策，企业也开始主动履行社会责任来承担环境保护义务，这些都对企业的环保投资产生了重大影响。研究政府环境规制与企业社会责任履行如何影响企业的环保投资行为，对于丰富和深化企业投资理论的研究、优化企业投资结构、合理配置企业环保资金具有重大的理论意义和实践意义。本文首先回顾总结了国内外有关环境规制与企业投资行为、社会责任履行与企业投资行为的相关文献，在此基础上将政府环境规制和企业社会责任履行纳入同一框架来研究企业的环保投资，体现了企业环保投资被动性与主动性相结合的特点。其次，运用污染天堂假说、波特假说和要素禀赋假说就环境规制对企业环保投资的影响进行理论分析，运用利益相关者理论、企业价值理论和企业资源基础观理论分析社会责任履行对企业环保投资的影响，并提出相关的待检验假设。进一步地，选取了重污染行业的36家上市公司2011-2013年的数据，建立多元统计回归模型对假设进行了检验。实证结果表明，我国重污染行业的企业普遍存在环保投资严重不足的现实状况，多数企业环保投资是政府强制性环境规制政策下的一种被动行为；随着政府环境规制的逐步加强，企业的环保投资规模呈现出先随之减少，达到临界值后又逐步增加的态势，即政府环境规制强度与企业环保投资规模之间的关系呈“U型”特征；企业社会责任履行状况与其环保投资规模具有正相关的关系，表明企业社会责任履行对其环保投资具有促进作用。最后，基于实证研究结论，本文从政府法制建设、企业投资决策和社会市场监督三个层面提出政府要完善环境政策法律制度，企业要加大环保投资力度，市场要强化监督机制等优化企业环保投资的政策建议。