Im Jahre 2016 erbrachte Heilbronn, innerhalb der Stadtgrenzen, ein Bruttoinlandsprodukt (BIP) von 6,405 Milliarden Euro und belegte damit Platz 55 in der Rangliste der deutschen Städte nach Wirtschaftsleistung. Das BIP pro Kopf lag im selben Jahr bei 52.004 Euro (Baden-Württemberg: 43.632 Euro, Deutschland 38.180 Euro) und liegt damit deutlich über dem regionalen und nationalen Durchschnitt. In der Stadt gab es 2016 ca. 96.500 erwerbstätige Personen. Die Arbeitslosenquote lag im Dezember 2018 bei 4,6 Prozent (im Landkreis Heilbronn betrug sie 2,8 Prozent).

Die Heilbronner Gewerbestruktur hat sich beständig gewandelt. Dominierten zu Beginn der Industrialisierung Betriebe der Nahrungs- und Genussmittelindustrie, der chemischen sowie der Papier- und der Silberwarenindustrie, so gesellten sich diesen bald die Branchen Steine und Erden sowie Textil hinzu. Manche Industriezweige wie etwa die Textil- und die Silberwarenindustrie sind heute vollkommen verschwunden, während sich andere neu angesiedelt haben, etwa die holz- und die metallverarbeitende Industrie. Heute haben vor allem die Metallindustrie (Kraftfahrzeugzubehör und Werkzeugbau), die Elektroindustrie, die Nahrungs- und Genussmittelbranche, die Papier- und Druckindustrie, die chemische Industrie sowie der Salzbergbau Bedeutung.

Im Jahr 2010 umfasste der Wirtschaftsstandort Heilbronn rund 92.000 Arbeitsplätze. Die zehn größten Arbeitgeber sind: Campina, Heilbronner Stimme, Illig Maschinenbau, Kaufland (und Kaufland-Stiftung), Kreissparkasse Heilbronn, Landratsamt Heilbronn, SLK-Kliniken, Südwestdeutsche Salzwerke, Unilever und die Stadt Heilbronn selbst.

Unter den rund 61.000 sozialversicherungspflichtigen Beschäftigten arbeiten rund 30 Prozent im produzierenden Gewerbe, 24 Prozent in Handel, Gastgewerbe und Verkehr sowie 46 Prozent in sonstigen Dienstleistungsbetrieben. In Heilbronn gibt es außerdem rund 1500 Handwerksbetriebe. Der Einzelhandelsumsatz betrug im Jahr 2010 rund 950 Millionen Euro.