创新是发展的第一动力，如何借助新一代数字技术打造的虚拟集聚平台赋能城市创新，已成为推动经济社会高质量发展的关键。本文基于技术选择模型将表征产业组织数字化的虚拟集聚与城市创新绩效置于统一的分析框架内，考察了虚拟集聚与城市创新之间的关系及其通过知识结构影响城市创新的关键路径。研究发现，虚拟集聚促进了城市创新发展，并且存在显著的空间溢出效应，表明虚拟集聚在一定程度上克服了知识溢出的空间阻滞问题。异质性分析发现，虚拟集聚对东部地区、中心城市和技术密集型行业的促进作用更为显著。机制分析表明，促进知识结构相关多样性提升是虚拟集聚影响城市创新绩效的重要渠道，并且虚拟集聚的创新增长效应遵循“梅特卡夫法则”呈现边际效应递增的非线性特征。此外，城市虚拟集聚水平越高，引致的创新促进作用及创新模式越偏向于渐进式创新。本文的研究丰富了产业组织数字化和城市创新方面的文献，为探索产业数字化及中国城市创新与高质量发展拓宽了视角。