В промышленном комплексе сосредоточено более 26 % региональных основных фондов, занят 21 % работающего населения области.
Основу промышленности Омской области традиционно составляют обрабатывающие производства. Развивается добывающая промышленность. В 1998 году начата добыча природного газа на Тевризском газоконденсатном месторождении, с 2001 года ведется добыча нефти в юго-западной части Крапивинского месторождения.
По объему произведенной продукции организации нефтехимического комплекса занимают ведущее место в структуре промышленного производства Омской области. В этом секторе экономики сосредоточена треть основных фондов, на его долю приходится 70 % объема отгруженных товаров собственного производства, занята шестая часть работающих в промышленности. В объеме регионального экспорта продукция нефтехимического комплекса занимает доминирующее положение.
Промышленные машиностроительные организации имеют значительный научный и производственный потенциал. Основные виды выпускаемой продукции: ракетоносители, космические аппараты, авиационные двигатели и комплектующие к ним, криогенная техника, радиоцентры и комплексы радиосвязи, радиорелейные комплексы, комплексы и приборы автоматизации процессов, измерительная аппаратура для энергетических систем, медицинское оборудование, транспортные средства, железнодорожное оборудование, оборудование для сельского хозяйства и бытового назначения.
Крупные предприятия: ОАО "Газпромнефть – Омский НПЗ", ООО "СИБУР - Русские  шины", Совместное предприятие ЗАО "Матадор-Омскшина", ПО "Полет" - филиал федерального государственного унитарного предприятия "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева", ОАО "Омскгидропривод", ООО "Планета-Центр", ООО НТК "Криогенная техника", ООО ''Строительные материалы Сибири", ЗАО "Житница", ООО "Продэкс-Омск", ЗАО "Знаменский лен", ОАО "Механический завод Калачинский", ЗАО "Омский региональный элеватор", ООО "Омский стекольный завод", ЗАО НПКФ"СЭПИКО", ЗАО "Группа компаний "Титан", ООО "Омсктехуглерод".