Stavanger hadde frem til begynnelsen av 1950-årene karakter av typisk industriby med vesentlige innslag av sjøfart og fiske; over halvparten av de yrkesaktive var sysselsatt i industri. Strukturendringene i industrien og den sterke utvikling av tjenesteytende næringer har radikalt endret byens næringsgrunnlag, og nå utgjør industriens andel av sysselsettingen vel 11 %, men byen har fortsatt 29 % av fylkets industrisysselsetting. Verkstedindustrien er viktigste bransje med 59 % av industrisysselsettingen (2004); av dette utgjør produksjon av oljeplattformer alene 40 %. Andre viktige industribransjer er grafisk/forlag og nærings- og nytelsesmiddelindustri med hhv. 20,2 % og 14,9 % av industriens sysselsatte.
Innen nærings- og nytelsesmiddelindustrien er foredling av lokale landbruksprodukter (bl.a. Gilde Vest med et av landets største slakterier), og produksjon av drikkevarer viktigst. Av den grafiske industrien merkes særlig trykkerier og de store dagsavisene i byen. Industrien er de senere årene blitt sterkt desentralisert. Viktigste nyere industriområde er Forus ved grensen til Sandnes i sør og Dusavik ved grensen til Randaberg i nord (vesentlig petroleumsvirksomhet). Betydelige eldre industriområder i Hillevåg, Buøy, i de østre bydeler og stedvis ellers langs kysten.
Skipsfarten har tradisjonelt vært av stor betydning for byens økonomiske vekst. Også i dag er Stavanger blant landets viktigste sjøfartsbyer; etter registrert flåte nr. 3 av landets byer etter Oslo og Bergen. Over Stavanger gikk 1996 2,3 % av landets utførsel (ekskl. kontinentalsokkelen og Svalbard), og 5,5 % av landets innførsel etter vekt, og Stavanger er nr. 5 av landets byer etter innførsel.
Ved kommuneutvidelsen 1965 kom betydelige jordbruksområder innenfor byens grenser. Som ellers på Jæren drives et intensivt husdyrhold, særlig storfe, svin og høns; beskjedent kornareal. Det drives atskillig hagebruk på friland og særlig i veksthus, vesentlig med byen som marked. På grunn av Stavangers befolkningsvekst og den meget høye andelen dyrket jord er det konflikter mellom jordbruks- og utbyggingsinteresser.