중국의 이른바 ‘쌍탄 목표 달성' 전략이 지속적으로 추진되고 고품질 발전의 요구가 강화되는 정책 배경 하에서, 중국은 경제성장과 탄소감축의 협력적 경로를 적극적으로 모색하고 있다. 이와 동시에 글로벌 경제 통합이 계속 심화되고 국제자본 이동이 빈번해지 면서, 외국인직접투자(FDI)는 경제성장 촉진, 기술진보 추동, 자원배분 최적화 등의 측면에서 중요한 역할을 수행하고 있다. 현재 산업화와 도시화 진행이 가속화되면서 탄소 배출 문제가 날로 두드러지고 있으며, 도시들은 경제 전환 추진 과정에서 성장 동력 전환, 산업구조 고도화, 저탄소 발전이라는 다중적 압력에 직면하고 있다. 이를 토대로 본 연구는 포괄적 분석 틀을 구축하고 다중선형회귀분석, 패널데이터 분석 및 사례연구 방법을 활용하여 FDI, 산업구조 고도화와 탄소 배출 간의 상호관계를 체계적으 로 검토하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, FDI는 도시 산업구조 고도화를 현저히 촉진하며, 경제 발달 도시에 대한 촉진 효과가 더욱 두드러진다. 둘째, 전반적으로 FDI는 도시 탄소 배출 감소에 기여하며, 산업구조 고도화를 통해 감축 효과를 실현한다. 셋째, 산업구조 고도화 자체도 탄소 배출 통제에 적극적인 역할을 발휘하며, 사례분석에서 상이한 발전단 계의 도시 간 영향 효과에 차이가 존재함을 확인하였다. 본 연구는 도시의 녹색 저탄소 전환을 위한 실증적 시사점과 정책적 참고자료를 제공할 뿐만 아니라, 경제발전과 생태환경의 조화로운 달성을 위한 이론적 지원과 실천적 경로를 제시한다.