区域协同发展是促进经济可持续发展的必要基础。随着“一带一路”倡议的提出,国家实行一系列措施以缩小东、西部发展差距,但西北地区与全国经济发展依旧存在较大差距。区域协同发展除受西北地区特殊的自然环境以及落后的经济基础制约外,产业结构发展不协调也是影响西北地区区域协同发展的重要因素。分析西北地区产业结构现状,揭示西北地区产业结构存在的问题,制定符合实际同时具有前瞻性的区域产业政策,扬长避短,通力合作,加快产业结构优化升级,实现追赶超越战略目标提供理论指导。本文首先运用产业结构相似系数和区位熵对西北地区过去13年产业结构演变过程做了分析,明确西北地区产业结构发展现状。接着以Moore值模型测算结果为母序列,从四大结构体系中选取10个参数指标为子序列进行灰色关联度分析,对2006-2018年西北地区产业结构升级及其空间协同效应进行评估。采用灰色预测模型就2019-2023年西北地区产业结构升级的协同效应做出预测。研究表明:西北地区整体以及各省份产业结构已基本完成“三二一”结构转型。基本符合国际产业结构演进的规律。在研究结果中分析发现,西北地区产业同构性问题突出,但是由于西北地区自然资源以及经济发展水平的相似性也会一定程度上导致产业同构性,而且通过区位熵测算发现西北地区五省份的优势产业不同,产业梯度存在落差。并且在产业结构升级的空间与区间协同分析中,西北地区协同度均处在中、高度水平。在预测分析的结果中也保持着相应的水准。最后,为加快西北地区经济一体化进程,本文建议:建立制度化的区域产业协同发展联络机制;打造西北地区跨省区产业链;改善西北地区营商环境。