农业机械化是提高农民收入的重要方式，是缩小城乡收入差距的重要路径。基于2007—2022年我国31个省份的面板数据，构建双向固定效应模型、调节效应模型与门槛效应模型，实证分析农业机械化对城乡收入差距的影响。结果发现，提升农业机械化水平能够缩小城乡收入差距，且在第一产业占比较高的地区，农业机械化对城乡收入差距的缩小效果较强；调节效应显示，农业种植结构“趋粮化”削弱了农业机械化对城乡收入差距的影响；门槛效应显示，农村人力资本、城镇化在农业机械化对城乡收入差距的影响中存在门槛效应。综上，建议重视农业机械化对城乡收入差距的缩小作用、依据农业机械化对城乡收入差距影响的异质性实施差异化政策、优化农业种植结构并提升农业附加值、提高农村人力资本水平和加快城镇化进程，以期缩小城乡收入差距，推动实现共同富裕。