Специализация хозяйства северного экономического района обусловлены природными ресурсами территории. Основные отрасли района составляют горнодобывающая, топливная, лесная и химическая промышленность, а также металлургия (черная и цветная). Это обусловлено расположением здесь крупных месторождений руд черных и цветных металлов, химического сырья и углеводородов, а также обширными запасами леса.
Угольная промышленность
Угольная промышленность связана с добывающими мощностями Печерского угольного бассейна. Он расположен на Пай-Хоя и Полярном Урале в республике Коми и Ненецком автономном округе и занимает территорию $90 тыс. км^2$. На глубине $298$ м (что глубже, чем в Кузбасе) подземным способом добывается около $12,8$ млн тонн угля в год в шахтах на Воркуте и Инте. Общие геологические запасы твёрдого топлива здесь оцениваются в $345$ млрд тонн.
Нефтедобыча и нефтепереработка
Нефтедобыча в северном экономическом районе ведется в пределах Тимано-Печерской нефтегазоносной провинции, общей площадью $600 тыс. км^2$. Запасы углеводородного сырья провинции оценивается в $2,4$ млрд тонн, более половины которых составляет нефть. Глубина залежей варьирует в диапазоне от $800$ до $3000$ м. Нефть Тимано-Печерской провинции характеризуется плотностью $0,826–0,885 г/см^3$; парафинистая (от $0,4$ до $6,6$ %), малосмолистая, малосернистая и среднесернистая. Попутный газ преимущественно ($80$%) метановый, содержащий ($10$–$17$%) тяжелые углеводороды, а также высокое содержание конденсата. Здесь встречаются и газоконденсатные месторождения с содержанием конденсата $50–500 см^3/м^3$. Добыча ведется скважным ($200$ скважин) и шахтным способами.
Переработка осуществляется на Ухтинском нефтеперерабатывающем заводе, в настоящее время входящим в состав ГК Лукойл. Мощность этого предприятия составляет $3980$ тыс. тонн в год. В $2014$ году на предприятии было выпущено 3830 тыс. тонн товарной продукции. Оборудование предприятия позволяет получать бензин и дизельное топлива стандартов до $Евро-5$.
Газовая промышленность
Добыча природного газа в районе ведется на Васильковском, Печерокожвинском и Печорогородском, месторождениях, а также в континентальном шельфе северных морей.
Переработка добытого природного газа ведется на профильных предприятиях в Сосногорске и Ухте.
Электроэнергетика
Электроэнергетический комплекс северного экономического района представлен в силу многообразия потенциальных источников энергии различными типам тепло- и электростанций. Это многочисленные ТЭС (Архангельская, Шекснинская), ГЭС (каскады ГЭС функционируют на реках Мурманской области Тулома, Ковда и других), Кольская атомная электростанция, а также единственная в России экспериментальная Кислогубская приливная электростанция, мощностью $1,7$ МВт. Перспективным для района являются развитие тепловой и гидроэнергетики.
Лесопромышленный комплекс
Лесопромышленный комплекс района отличает завершенность лесопромышленных циклов. Здесь развиты лесохимическая, лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленности. Основными центрами развития лесной промышленности района являются Республика Коми, Республика Карелия и Архангельская область. Лесопильные предприятия сосредоточены в Котласе, Архангельске и Сыктывкаре, производство фанеры – в Сортавале, мебельные предприятия – Вологде, Архангельске, Петрозаводске, Архангельске, Сыктывкаре, Череповце, целлюлозно-бумажное производстве – в Новодвинске, Архангельске, Соколе, Сыктывкаре, Сегеже, Кондопоге, Котласе.
20% товарной продукции района относится к лесопромышленному комплексу.
Лесная промышленность представлена лесопилением (Архангельск, Котлас, Нарьян-Мар), производством мебели (Петрозаводск, Сыктывкар), целлюлозно-бумажными предприятиями (Архангельск, Сегеж, Кондопога, Сыктывкар).
Черная металлургия
Черную металлургию данного района представляют $4$ металлургические базы станы – Череповецкий металлургический завод ($1955$ г.), Ковдорское и Оленегорское месторождения, Костомукшский горно-обогатительный комбинат ($1982 г.$), – являющиеся крупнейшими в стране. Угли Печерского угольного бассейна являются топливной базой для черной металлургии района. Также предприятия отрасли распложены в Оленегорске, Ковдоре.
В настоящее время Костомукшский горно-обогатительный комбинат именуется АО «Карельский окатыш».
$20$% товарной продукции района относится к черной металлургии, кроме того около $11$% объемов чернометаллургического производства расположено в пределах северного экономического района, включая около $20$% товарной черной руды, $16$% чугуна и готового проката, $13$% стали.
Цветная металлургия
Основу цветной металлургии района составляют производство кобальта, никеля и концентрата редких металлов. Развитие получили начальные стадии производства цветных металлов: добыча и обогащение титановых руд, бокситов, нефелинов. Титановые руды добывают в Коми, медно-никилиевые руды – на Кольском полуострове, алюминий – в Архангельской области и Карелии. Переработка осуществляется на предприятиях в Надвоицах и Кандалакше (алюминий), Мончегорске (кобальт и никель).
На предприятиях не хватает собственного сырья и рудные концентраты завозят из Норильска морским путем.
Химическая промышленность
Специализация химической промышленности района – добыча фосфоросодержащего сырья в Кировске, производство кислот, фосфорных и азотных удобрений в Череповце.
Машиностроение
В Северном экономическом районе в первую очередь развиваются такие отрасли как судостроение и судоремонт, они сосредоточены в Архангельске.
В районе военно-промышленный комплекс представлен военным кораблестроением (Северодвинск), специализирующимся на выпуске атомных подлодок и утилизации отходов ядерного топлива.
Транспорт
Основа транспортной системы данного экономического района – морской, железнодорожный и речной транспорта. Речное судоходство осуществляется по Мезени, Онеге, Северной Двине и Печоре, наиболее крупные порты – Архангельск, Мурманск.
Промышленность является основной отрасли хозяйства Северного экономического района. В данном районе производится около $4$% промышленной продукции страны, включая более 40% целлюлозы и бумаги, $24$% древесноволокнистых плит, $16$% фанеры, $10$% угля, $17$% рыбы, $70$% сырья фосфатов. В основе развития района – богатство природных ресурсов, включая Тимано-Печерский территориально-производственный комплекс, который является крупнейшим в пределах европейской территории страны.