На протяжении ХХ в. СССР стал одной из крупнейших промышленных держав. Это было результатом реализованной в стране политики индустриализации, которая обусловила коренную реконструкцию всего хозяйства. Поэтому ведущей отраслью промышленности становится машиностроение. За годы двух предвоенных пятилеток по существу заново была создана автомобильная промышленность, тракторостроение, комбайностроение, резко выросли объемы производимого промышленного оборудования и станков. В условиях политического и военного противостояния с окружающим капиталистическим миром к началу 40-х годов в СССР была создана достаточно мощная военная промышленность, включающая производство танков и самолетов. Основная часть машиностроительных предприятий возникла в старопромышленных районах страны (Центральный район, Северо-Запад, Урал и Донецко-Приднепровский район), обладавших высококвалифицированной рабочей силой. Крупнейшими машиностроительными центрами страны стали Московская и Ленинградская агломерации, где сформировалась мощная научная и проектная инфраструктура.
Массовое развитие машиностроения потребовало резкого увеличения производства металла. В европейской части страны, в старых районах металлургии и машиностроения были построены заводы, производящие высококачественную сталь. На Урале и в Западной Сибири была создана вторая угольно-металлургическая база страны. Новые металлургические заводы, возникшие в этих районах, образовали «Урало-Кузнецкий комбинат» и использовали железные руды Урала и коксующийся уголь Кузбасса. В стране возникло производство алюминия и никеля. Помимо Урала мощная медная промышленность сложилась в Казахстане, а производство свинца кроме того на Алтае и в Средней Азии, цинковые заводы в Донбассе и Кузбассе.
В предвоенные годы в стране возникла мощная топливно-энергетическая база. Хотя главным районом угледобычи оставался Донбасс, быстрыми темпами росла добыча каменного угля в Кузбассе и Карагандинском бассейне, началось освоение Печорского бассейна. В связи с близостью к потребителям выросло значение бурого угля Подмосковья. Большие изменения произошли в географии нефтедобычи. Помимо Апшерона и Грозного все большее значение стал приобретать район между Волгой и Уралом - «Второе Баку». В предвоенный период началось освоение богатейших газовых ресурсов Поволжья. Индустриализация страны была проведена на основе приоритетного развития электроэнергетики. На основе планов ГОЭЛРО и предвоенных пятилеток была построена целая система «районных» тепловых и гидроэлектростанций.
Огромное промышленное строительство 20-х и 30-х годов, осуществленное за счет жесткой централизации всех ресурсов страны, позволило СССР достичь экономической независимости. По объемам промышленного производства страна вышла на 2-ое место в мире. В то же время результатом индустриализации стало гипертрофированное развитие тяжелой промышленности в ущерб отраслям, работающим на потребление населения, что не могло не отразиться на уровне его жизни. Кроме того, одной из составляющих экономического успеха довоенных пятилеток было широкое применение дешевого принудительного труда, а ГУЛАГ выступал в качестве одного из крупнейших экономических ведомств страны, проводивших освоение новых районов. За 20-е и 30-е годы произошел существенный сдвиг промышленного производства на Восток, к источникам сырья.
Во время Великой Отечественной войны в СССР были заложены основы крупнейшего в мире военно-промышленного комплекса, Вся экономика страны была перестроена для нужд фронта. Из западных областей, подвергшихся фашистской оккупации, на Восток было передислоцировано порядка 1300 крупных промышленных предприятий, которые разместились в основном на территории Урала, Западной Сибири, Поволжья и Казахстана.
В послевоенные годы политическое и военное противостояние СССР и ведущих капиталистических стран вызвали гонку вооружений в связи с развитием ядерного и ракетного оружия. Это обусловило еще большую интеграцию ВПК с хозяйственным комплексом страны, особенно машиностроением. В связи с формированием СЭВ'а - экономического союза бывших социалистических стран, а также тесными связями с многими развивающимися странами Советский Союз стал одним из крупнейших экспортеров вооружения и продукции машиностроения.
В последние сорок лет произошли коренные изменения в топливно-энергетической базе страны. В итоге был создан один из самых мощных в мире топливно-энергетических комплексов. В 50-е и 60-е годы развернулось широкое строительство крупных гидроэлектростанций на Волге, Каме, Днепре, реках Сибири. Одновременно были построены десятки крупнейших тепловых электростанций. Со второй половины 70-х годов дефицит электрической энергии в европейской части страны стали покрывать с помощью строительства мощных атомных электростанций.
Существенно изменилась структура и география топливной промышленности Советского Союза. Так, угольная промышленность, несмотря на возрастающие объемы добычи угля, уступила лидирующее положение в топливном балансе страны нефтяной и газовой промышленности. В связи с выработкой угольных ресурсов и высокой себестоимостью донецкого угля существенно упал удельный вес Донецкого бассейна в общесоюзной добыче угля и возросла роль угольных бассейнов Сибири и Казахстана. Уже к началу 70-х годов первое место в топливном балансе страны заняла нефть. Это стало возможным не только в результате развития нефтедобычи в районе «Второго Баку», но и в связи с массовым освоением гигантских нефтяных ресурсов Среднего Приобья. Поэтому, если в середине 60-х годов основная часть добываемой нефти приходилась на Волго-Уральский район, то к началу 70-х годов свыше половины общесоюзной добычи нефти давала уже Западная Сибирь. В топливном балансе страны быстро нарастало значение природного газа, который в конце 70-х годов оттеснил уголь на третье место. Если в 60-е годы основными районами добычи природного газа были Поволжье, Северный Кавказ и Украина, то в последние десятилетия основными его производителями стали север Тюменской области, Коми и Средняя Азия. Для транспортировки нефти и природного газа в СССР построена огромная по протяженности сеть трубопроводов.
Однако, несмотря на столь впечатляющее развитие топливно-энергетической промышленности, европейские районы Советского Союза, по-прежнему сосредотачивающие и в последние десятилетия основную часть промышленных мощностей страны, испытывали дефицит энергетических ресурсов. Поэтому экономическая политика страны ориентировалась, во-первых, на ограничение строительства топливно- и энергоемких производств в европейской части и на Урале, во-вторых, на более интенсивное использование топливно-энергетических ресурсов восточных районов, а, в-третьих, на создание единой энергетической системы страны и массовую транспортировку топлива из восточных районов в европейскую часть страны.
В послевоенный период в Советском Союзе формируется мощная металлургическая база. Наряду с технической реконструкцией и наращиванием объемов производства в уже сложившихся металлургических центрах было развернуто значительное новое строительство. Освоение рудных богатств КМА и Карелии привело к увеличению производства черных металлов в историческом центре страны. За счет нового строительства резко выросли мощности черной металлургии Западной Сибири и Казахстана. В связи с массовым строительством электростанций и производством дешевой электрической энергии в Сибири возникло крупномасштабное производство электроемких цветных металлов, особенно алюминия.
В числе приоритетов экономического развития Советского Союза в последние десятилетия находилась химическая промышленность, особенно производство удобрений, средств защиты растений, химических волокон и нитей, синтетических смол и каучуков, пластмасс. В то же время структура промышленного производства страны по-прежнему сохраняла свою деформированность. На периферии государственных интересов оставалась пищевая, текстильная, обувная, швейная отрасли промышленности. Они получали недостаточные капиталовложения, что усиливало их все возрастающую техническую отсталость и низкое качество выпускаемой продукции. Проблема обеспечения населения в какой-то степени решалась за счет массового импорта продовольствия и предметов широкого потребления в обмен на все возрастающий экспорт энергоносителей, цветных и редких металлов, леса и других сырьевых ресурсов.