随着经济全球化和区域经济一体化的深入发展，国际直接投资与国际贸易成为推动世界经济增长的重要力量，国际贸易格局也由传统的产业间贸易为主向产业内贸易为主转变。近年来，随着中国-东盟自由贸易区建设的全面启动，东盟成为中国对外直接投资的第四大经济体，双边产业内贸易也逐渐成为中国与东盟开展贸易的主要方式。因此，探索FDI对产业内贸易发展的影响机制，系统分析我国在东盟直接投资对双边产业内贸易产生的影响，对于促进中国与东盟经贸合作发展是十分必要的。本文在国内外研究基础上，综合运用新H-O模型、自然寡头垄断模型、规模经济论、需求偏好相似论等理论，研究FDI对产业内贸易的影响机制，具体分析中国对东盟直接投资的规模、国别、行业和类型，以及中国与东盟产业内贸易发展的总体水平和贸易类型，指出中国对东盟直接投资与双边产业内贸易的发展趋势具有一致性，并运用变系数面板模型实证检验中国在东盟直接投资对双边产业内贸易、水平型产业内贸易和垂直型产业内贸易的影响，进而根据实证结果深入分析中国在东盟每一个国家直接投资对双边产业内贸易、水平型产业内贸易和垂直型产业内贸易的影响，提出为了进一步促进我国与东盟的产业内贸易发展，我国应该完善投资政策，优化投资结构，获取规模经济，采取差异化投资策略，优化升级投资领域合作。实证结果表明：东盟国家之间经济水平的差异性导致我国对东盟直接投资方式的多样性，因而对双边产业内贸易的影响可能促进也可能抑制。我们需要根据不同国家的具体国情，结合投资方式的多样性，因国制宜，实行差异化的投资策略，才能促进我国与东盟的产业内贸易发展，优化升级产业结构，提高国际分工地位和对外贸易竞争力。