Hans firma Cameron Pace Group och dess kinesiska partners kommer att utveckla avancerad utrustning för 3D-filmning.
Flytten kommer mitt i en högkonjunktur i Kinas filmindustri och en växande efterfrågan på 3D-filmer i landet.
Olika Hollywood-filmare har försökt ta sig in på den kinesiska marknaden.
"Framtiden för underhållning är 3D och vi tror att framtiden för 3D är här i Kina," Mr Cameron citerades som sagt av Associated Press nyhetsbyrå.
Tidigare i år hade kinesiska myndigheter meddelat att de kommer att tillåta ytterligare 14 utländska filmer att visas i landet, om filmerna görs i 3D eller för storbilds Imax-format.
Kinas filmindustri har vuxit kraftigt under de senaste åren.
Biljettförsäljningen i världens näst största ekonomi ökade med 29 % till 13,1 miljarder yuan ($2,1 miljarder; £1,3 miljarder) 2011. De förväntas öka ytterligare, med cirka 20 % under innevarande år.
Tillväxten på marknaden har sett olika Hollywood-filmskapare och studior tillkännage joint ventures med kinesiska företag.
Tidigare i veckan tillkännagav Dreamworks Animation planer på att samproducera nästa Kung Fu Panda film med sina kinesiska partners. Firman sa att den också planerade att öppna en nöjesdistrikt i landet.
I april, Walt Disney Company, världens största underhållningsföretag, sade att det planerar att samproducera Iron Man 3 med Peking-baserade DMG Entertainment.
David Cameron sade att den kraftiga tillväxten på landets marknad gjorde den attraktiv.
"Detta är det bästa stället för oss att skapa ett slags andra hem", sade han.
James Cameron, skaparen av blockbusterfilmen Avatar, har tillkännagett ett samriskföretag med två kinesiska företag i ett försök att fånga landets snabbväxande filmmarknad.