Elucidar los impactos de la aglomeración de la industria de servicios en la optimización de las estructuras industriales tiene una importancia primordial en el avance del crecimiento económico urbano y en el fomento del desarrollo coordinado y sostenible de las economías urbanas. Este estudio utiliza datos de panel que abarcan 251 ciudades a nivel de prefectura desde 2003 hasta 2019, empleando un modelo espacial de Dubin para analizar la influencia de distintos tipos de aglomeración de la industria de servicios en la optimización de la estructura industrial. Los resultados muestran que la aglomeración especializada dentro del sector servicios inhibe significativamente la racionalización de las estructuras industriales y sus fundamentos subyacentes. Por el contrario, niveles elevados de aglomeración en industrias de servicios diversificadas facilitan la racionalización de la estructura industrial, impulsada predominantemente por efectos de derrame espacial regional. Un análisis adicional revela heterogeneidad en la aglomeración de la industria de servicios entre ciudades de diferentes tamaños en relación con la optimización de la estructura industrial, acentuando notablemente los efectos de derrame espacial subutilizados en ciudades más pequeñas. A la luz de estos hallazgos, este documento aboga por que las ciudades capitalicen los efectos de aglomeración y derrame entre la industria de servicios y otros sectores, seleccionando estratégicamente los modos óptimos de aglomeración de la industria de servicios para impulsar la optimización de la estructura industrial.