工業

東京23区隣接地域であるため、太平洋戦争前から日本無線や中島飛行機といった軍需産業を中心とする工場が多数設置され、戦後はその流れもあって通信や自動車関連の工場が多数操業してきたが、都市化の進展による地価の上昇から、より郊外に移転する工場が続出。さらにバブル崩壊後の企業リストラにより、市内の大規模工場は日本無線を除いてほぼ消滅した。現在は、世界的に評価される三鷹光器など、先端技術系の工場が一部存在する程度である。

主な事業所

日本無線 - 下連雀に三鷹製作所（本社、工場）がある。

富士重工業 - 大沢に東京事業所があるが、技術開発が中心であり、製造部門はない。

NTTデータ - 下連雀。社会保険庁三鷹庁舎はこの中にあり、NTTデータが業務を受託している。

ジェーシービー - 下連雀に事務処理センターがある。

三鷹光器 - 野崎に本社がある。宇宙観測用の機器では世界でも最上級の技術を持つと評価されている。

セコム - 下連雀に開発センタ、SCセンタがある。JCN武蔵野三鷹の本社スタジオ・送出マスターもセコムSC内にある。

カネコ - ゲームソフトの製作、アミューズメント事業。以前まで本社ビル1・2階にゲームセンター「FRONT ROW」を運営していた。

アズロネット - ジャンケンマン (アーケードゲーム)で有名。

株式会社ぴえろ（スタジオピエロ）(PIERROT CO.,LTD.) - アニメーション製作。本社は下連雀2-29-13

アロカ - 牟礼にある医療機器メーカー。

東京精密 - 下連雀に本社がある。ウェハープローバ（半導体試験装置）で世界シェアトップ。

ジャムコ - 航空機の内装品製造等を手がけるメーカー。本社は大沢にあり、調布飛行場に隣接している。

農業

武蔵野地域の特産品であるウド、近年特産品として知られるようになったキウイフルーツ、また、カリフラワー、ブロッコリーも栽培されている。主に、野菜、花き、果樹等を生産する市街地農業が営まれている。市全域の農協業務は東京むさし農業協同組合（JA東京むさし）が執り行っている。