На территории округа находятся крупные предприятия цветной металлургии: закрытое акционерное общество "Кыштымский медеэлектролитный завод", закрытое акционерное общество "Карабашмедь", открытое акционерное общество "Уфалейникель".
В округе расположена компания "Макфа" - одно из немногих российских предприятий с полным циклом производства, включающим собственные сельскохозяйственные угодья, мощный перерабатывающий комплекс, современные производственные и упаковочные линии. По объему производства открытое акционерное общество "Макфа" занимает первое место в России и Восточной Европе, входит в первую пятерку крупнейших мировых производителей макаронных изделий. Предприятие занимает 16 процентов общего рынка макаронных изделий в России и более 30 процентов рынка макаронных изделий из твердых сортов пшеницы.
Динамично развивающимся предприятием является общество с ограниченной ответственностью "Уралмрамор". Изделия из верхнеуфалейского мрамора используются не только на строительных объектах Челябинской области, но и в московском метрополитене, Храме Христа Спасителя, на строительстве олимпийских спортивных объектов в городе Сочи, продукция поставляется в страны ближнего и дальнего зарубежья.
В Нязепетровском муниципальном районе реализуется проект "Строительство горно-металлургического комбината", который предусматривает строительство на площадях промышленной зоны "Ураим" комплекса предприятий по добыче, обогащению и переработке в ожелезненное сырье руды Суроямского месторождения с последующим электродуговым переплавом этого сырья и получением непрерывнолитой стальной заготовки и ванадийсодержащего шлака.
На территории Кунашакского муниципального района реализуется инвестиционный проект по созданию производственных мощностей по выпуску животноводческой продукции птицеводства (инициатор - общество с ограниченной ответственностью "Уральская мясная компания" мощностью 50 тыс. тонн мяса птицы в живом весе в год).
В Аргаяшском муниципальном районе общество с ограниченной ответственностью Группа компаний "Здоровая Ферма" запустила один из крупнейших в России мясоперерабатывающих заводов "Здоровая Ферма Деликатесы" (площадь более 5000 кв. метров, мощность 30 тыс. тонн продукции).
Специализация сельскохозяйственного производства - выращивание фуражного зерна, картофеля, овощей, производство молока и мяса.
В округе сохранено искусство каслинского художественного литья. Произведенные из чугуна ворота, решетки, ограждения украшают Челябинск, Санкт-Петербург, Екатеринбург и другие города России.
Крупные промышленные предприятия Северного экономического округа:
добыча полезных ископаемых:
общество с ограниченной ответственностью "Русский кварц";
открытое акционерное общество "Кыштымский горнообогатительный комбинат";
открытое акционерное общество "Вишневогорский горнообогатительный комбинат";
производство машин и оборудования - открытое акционерное общество "Кыштымское машиностроительное объединение";
металлургическое производство:
закрытое акционерное общество "Кыштымский медеэлектролитный завод";
закрытое акционерное общество "Карабашмедь";
открытое акционерное общество "Уфалейникель";
закрытое акционерное общество "Маукский рудник";
общество с ограниченной ответственностью "Уралэлектрофольга";
общество с ограниченной ответственностью "Каслинский завод архитектурно-художественного литья";
производство прочих неметаллических минеральных продуктов:
общество с ограниченной ответственностью "Уралмрамор";
закрытое акционерное общество "Завод Минплита";
производство кокса, нефтепродуктов и ядерных материалов - федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк";