В пределах ЦЭР функционирует промышленный комплекс с многообразными устойчивыми производственными связями, специализацией которого является обрабатывающая промышленность. Основные отрасли, нашедшие свое развитие в данном экономическом районе это химическая и нефтехимическая, легкая промышленность, машиностроение и металлообработка, а также деревообработка, промышленность строительных материалов, стекольная промышленность, металлургия, электроэнергетика и пищевая промышленность.
Химическая и нефтехимическая промышленность
Химическая и нефтехимическая промышленность региона специализируется на выпуске минеральных удобрений, химических волокон, синтетического каучука, пластмасс, каустической соды. Благоприятно сказываются на развитии таких производств в регионе наличие научной и производственной базы, а также развитый рынок потребителей Негативным фактором развития для данной территории является недостаток местного сырья и водных и энергетических ресурсов, а также потенциальное негативное влияние на окружающую среду этого густонаселенного района.
Основные предприятия этих отраслей в районе – это Щекинское и Новомосковское и ПО «Азот» в Тульской области (азотные и фосфорные удобрения), Дорогобужский завод в Смоленской области (минеральные удобрений), ПО «Минудобрения» в Воскресенске в Московской области (фосфорные удобрения из апатитовых концентратов), производство фосфоритной муки в Брянской и Московской областях, синтетических смол в Тульской и Московской области, пластмассовых изделий в Сафоново Смоленской области, Москве, Орехово-Зуево, Жилево и Любучанах Московской области. Выпуск синтетического каучука на привозном сырье осуществляется в Ефремове и Ярославле. В Ярославле, а также в Москве действую шинные заводы. Предприятия по выпуску химических волокон расположено в Серпухове, Рязани, Твери, Щекино, Клине и Шуе.
Лакокрасочные производства расположены в Московской и Ярославской областях. Таким образом, основными центрами химии и нефтехимии Центрального экономического района являются Тульская, Ярославская и Московская области, а также г. Москва. Нефтепереработка ведется в районе на Ярославском, Московском и Рязанском заводах.
Топливно-энергетической комплекс и электроэнергетика
Топливно-энергетический комплекс Центрального экономического района только частично обеспечивает потребности региона. До $2005$ г. велась добыча угля в Подмосковном бассейне, но сейчас она прекращена. В настоящее время добывают более дешевый природный газ и нефть. Также в Московской, Тверской и Ярославской области разрабатываются месторождения торфа ($1–2$ млн тонн в год), по запасам которого рассматриваемый район является крупнейшим в России.
Энергетическая отрасль района представлена преимущественно ТЭС. Крупнейшие из них – Рязанская, Каширская, Новомосковская, Ступинская, Костромская, Конаковская. Также в Центральном экономическом районе эксплуатируются ГЭС (Угличская, Иваньковская, Рыбинская), и $3$ АЭС – Тверская, Смоленская и первая в мире Обнинская.
Машиностроение и металлообработка
Металлообрабатывающий и машиностроительный комплексы Центрального экономического района являются крупнейшими в стране, что связано с наличием достаточного количества высококвалифицированных трудовых ресурсов. Основная отрасль машиностроения района – многоотраслевое машиностроение, выпускающее автомобили, инструменты, станки, электротехническое оборудование и приборы.
Транспортное машиностроение с центром в г.Москве представляю завод им И.А. Лихачева (Москва), Ликинский автобус (Ликино-Дулево Московской области), тепловозостроительный завод (Коломна, Московской области). Судостроительные и судоремонтные предприятия расположены в Рыбинске Ярославской области, Москве и Костроме, станкостроительные – в Коломне, Рязани и Москве («Красный пролетарий», «Станколит»), приборострорительные –в Москве («Энергоприбор», «Манометр», «Физприбор»), Смоленске, Рязани и Владимире, электротехническое производство в Москве («Москабель», «Динамо»), Александрове Владимирской области, Ярославле и Калуге. В районе (в Москве, Рыбинске и Смоленске) сосредоточено также и авиационная промышленность.
Предприятия инструментальной отрасли и станкостроения Центрального экономического района производят около $20$% металлорежущих станков и $30$% металлообрабатывающего инструмента в СНГ.
Сырье для машиностроения Центрального экономического района поступает из Северного, Центрально-Черноземного районов и Сибири.
Легкая промышленность
В районе существует развитая производственная база для текстильной промышленности. Предприятия льняной промышленности расположены в Костромской, Ивановской, Владимирской, Смоленской и Ярославской областях, шелковой – в Ивановской, Рязанской и Владимирской.
В Центральном экономическом районе выпускают около $80$% хлопчатобумажных, льняных и $45$% шелковых тканей в стране.