【目的】探究甘蔗间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物多样性的影响，为改善甘蔗根际土壤微生物群落结构及促进甘蔗生长提供理论参考。【方法】采用单因素试验设计，分析单作甘蔗（CK）和甘蔗间作猫豆（T处理）2种种植方式对甘蔗根际土壤养分的影响，并采用Illumina HiSeq高通量测序技术，在门和属水平上分析甘蔗根际土壤微生物群落结构，在种水平进行主成分（PCA）分析。【结果】T处理的根际土壤中全氮、全钾、水解性氮、有效磷和有机质含量均大于CK。T处理的根际土壤中细菌的丰富度和多样性高于真菌的丰富度和多样性；T处理的根际土壤中细菌丰富度高于CK，但差异不显著（P>0.05，下同），其多样性显著高于CK（P<0.05，下同）；T处理的根际土壤中真菌的丰富度和多样性均显著高于CK。CK和T处理土壤样品的主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria），其相对丰度均大于10.00%，优势细菌属分别为水恒杆菌属（Mizugakiibacter）、游动四孢属（Luedemannella）、乳杆菌属（Acidothermus）和布氏杆菌属（Bryobacte），但T处理根际土壤样品中水恒杆菌属、游动四孢属和乳杆菌属的相对丰度分别较CK下降2.47%、1.78%和0.68%，其他细菌属分别增加0.10%~0.86%。CK和T处理根际土壤中优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota），分别为80.00%和92.00%，其次是担子菌门（Basidiomycota），分别为8.00%和6.00%，排名前3的优势真菌属均为戴氏霉属（Taifanglania）、毛壳属（Chaetomium）和镰刀菌属（Fusarium）。CK和T处理的6份根际土壤样品在种水平上的主成分（PCA）分析结果显示，细菌群落PC1的变异为29.37%，PC2的变异为20.26%，二者的总贡献率为49.63%；真菌群落PC1的变异为33.44%，PC2的变异为27.73%，二者的总贡献率为56.17%。CK与T处理的细菌群落分别属于不同象限，CK位于第1和第3象限，而T处理位于第2和第4象限。【结论】甘蔗间作猫豆可改善甘蔗根际的土壤养分状况，改变甘蔗根际微生物的群落结构，提高细菌和真菌的丰富度和多样性，但未影响优势菌门的排序。