За годы Советской власти Семипалатинск превратился в важный промышленный и культурный центр республики. Главные отрасли промышленности — легкая и пищевая, развиты также машино-строительный, металлообрабатывающие отрасли, строительная индустрия. Основные предприятия: Семипалатинский комбинат сборных железобетонных изделий, Семипалатинский арматурным завод, Семипалатинский завод строительных материалов им. 60-летия СССР, Семипалатинский судоремонтно-судостроителъный завод, Семипалатинский цементный завод им. 50-летия СССР, Семипалатинский завод «Казахкабелъ» им. 60-летия СССР, Семипалатинский завод асбестоцементных изделий, Семипалатинское производственное швейное объединение «Большевичка», Семипалатинская фабрика первичной обработки шерсти, Семипалатинское производственное камволъно-суконное объединение, Семипалатинский валялъно-войлочный комбинат им. 40 летия Казахской ССР, Семипалатинская обувная фабрика, Семипалатинская фабрика верхнего трикотажа им. 50-летия Октября, Семипалатинский мясоконсервный комбинат им. М. И. Калинина, Семипалатинский мукомолъно-крупяной комбинат им. 23-го съезда КПСС, Семипалатинское производственное объединение молочной промышленности и др.

В настоящее время наиболее крупными промышленными предприятиями города являются: цементный завод, мясоконсервный комбинат, кожмехкомбинат, завод стройматериалов. Машиностроительная промышленность города представлена компаниями АО «Семипалатинский машиностроительный завод», ТОО «Семипалатинский автобусный завод», ТОО «Металист».

Всю местную строительную промышленность города обеспечивают предприятия: АО «Цемент», АО «Силикат», АО «Тасоба», комбинат сборного железобетона. Они производят цемент, шифер, кирпич, железобетонные изделия. В городе также налажено производство облицовочных плит из габбро, мрамора, гранита и др.

В городе традиционно развита лёгкая промышленность. Семипалатинский кожевенно-меховой комбинат является одним из лидирующим производителем шубно-меховых изделий и кожевенных полуфабрикатов в Казахстане. На основе объединения «Большевичка» было создано ТОО «Семспецснаб», которое осуществляет пошив форменной одежды военнослужащих Министерства обороны Казахстана, внутренних и пограничных войск, других силовых структур страны, а также пошив национальной одежды, халатов и др.

Пищевая промышленность в Семипалатинске представлена мясокомбинатом, мукомольно-комбикормовым комбинатом, молочными производствами, предприятиями по выпуску вино-водочной продукции, пива и безалкогольных напитков. АО «Восточно-Казахстанский мукомольно-комбикормовый комбинат» является одним из крупнейших в стране предприятий, в его состав входят мукомольный завод мощностью переработки зерна 505 т в сутки и комбикормовый завод мощностью 1100 т в сутки.