随着我国农村劳动力老龄化程度日益加深，其对耕地种植结构的影响愈发受到广泛关注。基于2005—2022年中国省级面板数据，运用多维固定效应模型、中介效应模型实证分析了农村劳动力老龄化对耕地种植结构的影响及其作用机制。研究发现：农村劳动力老龄化会导致粮食作物种植占比的增加，且这一结论经过内生性和稳健性检验后依然成立。机制分析表明农村劳动力老龄化通过机械替代、土地流转和人力资本的作用路径促进耕地种植结构“趋粮化”发展。异质性分析发现，在经济发展水平低和老龄化程度低的地区，农村劳动力老龄化的“趋粮化”效应更为明显。进一步分析则证明了农村劳动力老龄化对三大主粮作物种植比例影响的差异，对玉米种植比例具有显著正向影响。研究丰富了人口老龄化和种植结构变革等相关领域的成果，并为国家制定合理的老龄化应对政策和耕地调整政策提供有益参考。