随着经济发展新常态的来临,我国经济增长速度从高速转向中高速,经济发展动力也由要素驱动向创新驱动转变。以创新驱动产业结构升级,提高经济增长质量的任务迫在眉睫。京津冀协同发展战略的提出,要求京津冀地区要逐步形成推动经济协同发展的内生动力,实现科技创新、产业升级与经济增长的融合发展。因此,深入了解科技创新、产业升级与经济增长的内在机理,深入挖掘三者的内在联系,寻找创新驱动产业升级,推动经济发展的内在逻辑,具有重要的现实意义。基于科技创新、产业升级与经济增长内在机理的复杂性,本文认为将科技创新、产业升级与经济增长视为一个耦合系统,能够更好地表达出三者的内在逻辑,更加深入地揭示出三者之间的内在机理。因此,本文首先依据马克思经济思想、熊彼特创新理论以及新经济增长理论等,剖析了科技创新、产业升级与经济增长相互作用的耦合要素,分析了科技创新、产业升级与经济增长的耦合机理,构造出三者耦合机理的框架模型。然后,构建了科技创新、产业升级与经济增长的评价指标体系,并对京津冀的创新水平、产业结构与经济增长现状进行具体分析与综合评价。在此基础上,建立了科技创新、产业升级与经济增长耦合度模型和耦合协调度模型,并对京津冀地区科技创新、产业升级与经济增长的耦合关系予以实证研究。实证研究结果显示:京津冀区域耦合关联度很高,耦合协调度进入中级协调耦合阶段,整体处于发展期,发展水平有待进一步提高。最后,依据理论分析及实证结果,从科技创新、产业升级与经济增长耦合关系的角度提出了推动京津冀区域融合发展的对策建议。