У районі налічується 1393 промислових підприємства, які перебувають на самостійному балансі. В галузевій структурі промисловості виділяється машинобудування та металообробка, продукція яких становить понад 1/4 промислової продукції району. Представлені практично всі види машинобудування - від важкого до точного.

Підприємства машинобудівного комплексу району спеціалізуються на виготовленні й ремонті сільськогосподарських машин (Біла Церква, Київ, Ніжин, Прилуки, Радомишль, Житомир, Ірпінь, Овруч), устаткування для хімічного виробництва (заводи "Більшовик" у Києві, хімічного устаткування у Бердичеві, Бахмачі, Коростені, Фастові, підприємство "Хімтекстильмаш" у Чернігові). Верстатобудування розвинене в Києві, Житомирі. Устаткування для харчової промисловості виробляють у Києві. Ніжині, Ірпені, Коростені, Малині; машини для переробки льону - в Ріпках, Батурині, Козельці, Коропі, Борозні; засоби зв'язку - в Києві, Чернігові, Житомирі, Коростишеві; холодильні установки - в Києві, Василькові, Броварах, Коростені.

В галузі машинобудування важливим є виробництво будівельних машин і устаткування (Чернігів, Київ, Васильків, Овруч, завод шляхових машин в Новоград-Волинському). Столичний економічний район є одним з найпотужніших районів точного машинобудування, виробництва радіо-електроприладів, електроустаткування, радіоелектроніки. Серед підприємств цієї галузі ВО "Арсенал" та "Електронмаш" у Києві, ВО "Чернігівський завод радіоприладів", підприємства Житомира, Коростишева, Василькова, Білої Церкви.

Транспортне машинобудування району спеціалізується на виробництві суден, літаків, мотоциклів, велосипедів та ін. Найбільшим виробником річкових суден є суднобудівний та судноремонтний завод у Києві. Тут функціонує єдиний в Україні мотоциклетний завод. Значними потужностями виділяються АНТК ім. Антонова та Київський авіабудівний завод, на яких можливе виробництво від невеликих спортивних літаків до найбільших - транспортних. Велосипеди випускають у Чернігові та Києві. Розвивається в районі й автомобілебудування. Випускають автомобілі спецпризначення, які монтуються на шасі відомих моделей російських автомобілів (Бердичів, Прилуки, Київ, Чернігів).

Частка консервної продукції району в загальнодержавному виробництві становить 15%. Найбільші підприємства у Ніжині, Києві, Житомирі, Бердичеві, Овручі, Білій Церкві.

Важливе місце в агропромисловому комплексі посідає хмелярство та хмелепереробна промисловість. Хмелефабрика в Житомирі переробляє 75% хмелю України, який використовують у пивоварінні. Найпотужнішими у значній мережі пивоварень є "Оболонь" у Києві, Чернігівська, Житомирська, Бердичівська.

Борошномельно-круп'яна та хлібна промисловість розміщена ближче до споживача. Географія підприємств цієї галузі чи не найширша в районі. Найбільші підприємства розміщені в Києві, Чернігові, Житомирі. Виробництво крохмалю в районі налагоджено в основному з картоплі. Воно зосереджене в Семенівці, Пелюхівці, Петрівці. Спеції виготовляють у Києві та Житомирі. На місцевій сировині в Чуднові працює і цикорієсушильний завод, значна частина продукції якого відправляється в Німеччину і Францію.

М'ясна промисловість має високий рівень концентрації виробництва. Більшість м'ясної продукції виробляється на м'ясокомбінатах Житомира, Новоград-Волинського, Бердичева, Києва, Чернігова, Білої Церкви, Прилук, Бахмача, Ніжина та ін. Останнім часом спостерігається зростання виробництва м'ясної продукції на невеликих м'ясопереробних підприємствах у місцях вирощування худоби, що є більш доцільним у сучасних умовах.

Підприємства молочної промисловості є в кожному адміністративному районі, всього їх близько 50. Вони виробляють кефір, молоко, сир, сметану, сухе молоко, молочні консерви та ін. За обсягом виробництва вершкового масла (24,9 тис. т) район займає провідне місце в Україні. Серед найбільших підприємств галузі не тільки району, а й країни слід виділити молочноконсервні комбінати в Бахмачі та Овручі й сироробний завод в Новгород-Сіверському.

Кондитерська промисловість району не виділяється значними обсягами продукції, але кондитерські фабрики Києва, Житомира, Чернігова відомі своєю продукцією у всій державі. Інші галузі харчової промисловості - виноробна, рибна, олійна - представлені невеликими підприємствами, зорієнтованими на споживача.

У Києві та Прилуках діють тютюнові фабрики, які займають провідні позиції на ринку тютюнових виробів в Україні. У Прилуках є ефіроолійний комбінат.

Важливою є лісова й деревообробна промисловість, яка працює на місцевій та привізній сировині. У структурі промисловості району частка галузі незначна, але її продукція становить майже 21% виробленої в Україні. На території району понад 20 лісозаготівель, які продукують пиломатеріали, паркет, деревостружкові плити та іншу продукцію, здійснюють догляд за лісом.

Провідною у структурі деревообробної промисловості району є меблева галузь. З розрахунку на одного жителя в районі виробляється вдвічі більше меблів, ніж у країні. Виробництво меблів розміщене в Києві, Чернігові, Корюківці, Добрянці, Білій Церкві, Коцюбинському, Коростені, Новоград-Волинському та ін.

Значно розвинена целюлозно-паперова промисловість. Паперові фабрики працюють у Житомирі, Коростишеві, Мирополі, Чижівці. Вироблюваний у Малині високоякісний конденсаторний папір експортується в зарубіжні країни. В Корюківці діє фабрика технічного паперу, на якій виробляють шпалери, в Обухові - картонно-паперовий комбінат, у Чернігові - картонажно-поліграфічна фабрика. Целюлозу виробляють у Малині, Обухові, Корюківці та Києві.

Лісохімічна підгалузь представлена скипидарно-каніфольним заводом у Коростені, а також підприємствами з виробництва дьогтю, хвойно-ефірної олії, скипидару в Тетереві та Клавдієво-Тарасовому.

Значне місце в господарстві району посідає хімічна промисловість, особливо виробництво штучних волокон, за виробництвом яких район займає перше місце в Україні. Заводи з виробництва штучних волокон є в Чернігові, Житомирі, Києві, пластмас - у Броварах, Києві, Прилуках, Фастові.

Заводи гумотехнічних виробів працюють у Києві, Білій Церкві та Ніжині. В Білій Церкві, крім того, розміщений шинний комбінат, азбестовий завод. Лакофарбова підгалузь (БО "Укрлакофарби") розміщена в Києві, а також у Житомирі, Коростені. Побутові хімічні вироби виготовляються на спеціалізованих хімічних підприємствах Києва, Ніжина, Коростеня, а також на хімкомбінатах Чернігова.

На місцевій сировині працює Гнідинцівський завод із стабілізації нафти та виробництва зріджених газів. Завод капронових виробів є в Радомишлі. Хіміко-фармацевтичні підприємства знаходяться в Житомирі, Києві, Новоград-Волинському. Мікробіологічна промисловість представлена Трипільським і Плахтянським біохімічними заводами та Немішаєвським заводом біохімічних препаратів.

Господарство району базується на потужній електроенергетиці. Тут розміщені Чорнобильська АЕС, Трипільська ДРЕС, Київські ГЕС, ТЕЦ-5 і ТЕЦ-6, Чернігівська, Житомирська, Білоцерківська, Бердичівська ТЕЦ, а також ряд електростанцій малої потужності. У Вишгороді (біля Києва) діє ГАЕС, яка використовується для регулювання частоти струму в електричній мережі (виробляє енергію в часи максимальних навантажень і накопичує при мінімальних). Потреби паливно-енергетичного комплексу в паливі задовольняються переважно за рахунок привізних кам'яного вугілля, природного газу та нафтопродуктів. У зв'язку із закриттям Чорнобильської АЕС наприкінці 2000р. дещо послабиться енергетичне господарство економічного району. Застаріле устаткування теплових електростанцій не дає змоги ефективно використовувати місцеве буре вугілля, що видобувається в Андрусівському районі. Використання торфу як палива значно зменшилося, оскільки його застосовують ще як цінне добриво і сировину для отримання різних хімічних продуктів.

Металургія в районі розвинена слабо. Зокрема працюють завод порошкової металургії в Броварах, ливарні цехи на машинобудівних підприємствах та підприємства вторинної переробки металів.

Важливе місце в господарстві району посідає промисловість будівельних матеріалів, яка є галуззю спеціалізації, її розвиток пов'язаний з наявністю значної кількості будівельної сировини. На близько 150 підприємствах виробляються азбесто-цементні вироби, збірні залізобетонні конструкції, стінові покрівельні матеріали, заповнювачі та ін. Найбільш розвинене виробництво нерудних та облицювальних будівельних матеріалів у місцях видобутку сировини, особливо в Житомирській області. Заводи залізобетонних виробів, домобудівні комбінати є в усіх великих населених пунктах. У Броварах працює підприємство з виробництва алюмінієвих конструкцій. З місцевої сировини виробляють асфальт, цеглу, вапно (Біла Церква, Бориспіль, Житомир, Чернігів, Бровари, Бердичів та ін). На місцевих пісках працює скляна промисловість, найбільшими підприємствами якої є Гучанський, Гостомельський, Бабинський, Мар'янівський, Романівський, Баранівський та інші скляні заводи. В Житомирі знаходиться дзеркальна фабрика.

Однією з найстаріших у районі й Україні є фарфорово-фаянсова промисловість. Вона утворює спеціалізований галузевий кущ, до складу якого входять Баранівський, Городницький, Довбиський, Олевський, Коростеньський фарфорові заводи, Кам'янодрібський фаянсовий завод, Житомирський завод лабораторного скла та ряд склозаводів.