山东省是农业大省，农业产值一直居全国前列。但长期以来,受农业资金投入不足和技术落后等因素制约，山东农业大而不强，突出表现为产业化经营水平不高，内部行业结构不合理。而外商直接投资作为国际资金流动的主要方式，不仅可以提供大量的资金，还带来了先进的技术和管理经验，有助于优化了东道国的产业结构，促进贸易的扩大。作为最早开放的行业，改革开放以来，山东省农业利用外资稳步提升，成果显著，但相对于其他产业，存在利用外资规模偏小，外资投向不合理，来源地集中等问题，阻碍了外资对农业产业结构升级的拉动作用。本文依据相关资料，对山东省农业利用外资进行了现状分析，并以1993到2011年时间序列为基础，采用单整检验、格兰杰因果检验和构建向量自回归模型，分析了山东农业利用外资和农业产业结构升级的内在关系。研究发现，外资的进入具有明显的资本效应，有利于农业资本投入的增加，同时，对农业产业内部结构优化也具有一定积极作用。但是，外资对山东省农业的技术外溢效应不明显，且外资的进入也不是农产品出口增加的有效原因。最后，本文结合实证结果，就外商直接投资推进山东省农业产业结构升级的不足，提出政策建议。认为山东省农业拥有较大外资利用潜力和空间，应注重引入高品质的外商直接投资，同时，应有效引导外资的产业投向和地区投向,发挥外商企业在产业链中的推动作用，进一步促进山东农业产业升级。