En España se producen, entre otros, textiles, hierro y acero, vehículos de motor, aeronaves y sus componentes, productos químicos, confección, calzado, barcos, refino de petróleo y cemento, destacando por su valor los sectores industriales de la alimentación, bebidas y del material de transporte, entre los que cabe destacar el sector del automóvil y el sector industrial aeronáutico. Históricamente los polos industriales por excelencia del país se han situado en Cataluña y el País Vasco y aún Cataluña continúa siendo el principal eje industrial en cuanto a producción (23,5 % del total nacional en 2019), seguida de Madrid, Comunidad Valenciana y País Vasco. El sector secundario representó el 20,5 % del PIB español en 2020, al representar el sector industrial algo más del 14 % del PIB y la construcción un 6 %. Como en la mayoría de naciones industrializadas, el peso del sector secundario ha tendido a reducirse en las últimas décadas —27,9 % del PIB en 2000—.
El sector del automóvil es la industria de mayor importancia del país, al representar por sí solo el 10 % del PIB nacional y el 18 % de las exportaciones (2019). España fue el segundo mayor productor de vehículos de Europa y el noveno del mundo en 2019, con más de 2,8 millones de vehículos fabricados, más del 80 % destinados a la exportación. La presencia de fábricas de empresas automovilísticas extranjeras —francesas, alemanas y estadounidenses— explica este gran volumen de producción, pues España carece de un productor nacional de importancia desde la privatización y venta de Seat al grupo Volkswagen, aunque las compañías mantienen la españolidad de algunas marcas de vehículos fabricados en el país —algunos en exclusiva mundial— como la propia Seat o Cupra. España ha tenido un importante peso en la modernización del ferrocarril y sobre todo los trenes modernos, siendo Talgo su principal actor, al crear su tren articulado, precursor de toda la industria posterior, que basa su desarrollo en su original solución. España mantiene aún una notable industria ferroviaria, centrada en la alta velocidad y acompañada por otras empresas del sector de vagones, metros y tranvías, como CAF. El sector aeroespacial y de la defensa también tiene un carácter relevante, al representar el 1,7 % del PIB (2020) y tener una capacidad de fabricación integral a través de compañías líderes como Airbus y otras empresas nacionales.
La industria siderúrgica, antes de su reconversión de la década de 1990, estuvo concentrada en Bilbao, Santander, Avilés y parte de Zaragoza, teniendo un gran peso para el país. La reconversión siderúrgica en el País Vasco –especialmente dura, pues pasó de emplear a casi la mitad de toda la población activa a ser un sector residual– se produjo de manera inteligente, al invertir gran parte de los fondos recibidos en I+D y generar un modelo de hiperespecialización industrial, inspirado en el modelo de las mittelstand alemanas. En Zaragoza, su especialización metalúrgica, además de su posición geográfica, favoreció la llegada de la industria automovilística con Opel. Destaca también el Valle de Escombreras, en Cartagena, uno de los polos energéticos más importantes del país y que recibió la mayor inversión en industria de la historia de España, o el polo químico de Huelva.
En el sector industrial de la moda que engloba al textil y calzado, destaca por producción el grupo Inditex, líder mundial textil e ideólogo de la moda accesible y de temporada. Mención especial merecen los ya fallecidos maestros diseñadores Balenciaga y Manuel Pertegaz, entre otros. Es junto con Estados Unidos pionero en el incipiente sector de la gamificación, que es el arte de convertir en juegos problemas, de la empresa o la educación. Posee también una combativa industria del videojuego con varias empresas con éxitos de títulos y colaboraciones con grandes estudios.