推动高耗能产业集聚的绿色发展，是落实黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的关键之一。基于黄河流域9省区2005-2020年的数据，运用固定效应模型和中介效应模型，实证分析高耗能产业集聚对环境污染的影响，结果表明：黄河流域高耗能产业集聚显著加剧了环境污染，在一系列稳健性检验后这一结论依然成立。机制分析表明，高耗能产业集聚加剧了黄河流域的能源消耗，不利于产业结构升级且技术创新效应不明显，因此高耗能产业集聚对环境质量的负外部性影响更加突出。异质性分析发现，石油、煤炭及其他燃料加工业、化学原料和化学制品制造业以及电力、热力生产和供应业这三类产业集聚对环境污染的加剧作用最为显著。本文为黄河流域高耗能产业集聚对环境污染的影响研究提供理论分析和实证证据，并为黄河流域生态保护和高质量发展提出相关政策建议。