工业中佔据重要地位，但也是受产业结构变化影响较大的行业。在北九州设有工厂的化工企业有、等企业。汽车产业也是北九州市重点发展的制造业。北九州市凭借便利的物流条件吸引了众多汽车厂商，是九州地方的一大汽车产业中心，市辖区及附近地区的年汽车产量约有130万台。丰田汽车在小仓南区设有工厂。北九州对产学连携十分重视，设立以加强大学和企业之间的合作。半导体、机器人等高新产业也因此成为北九州市重点培育的产业。总部设在北九州的着名大型工业企业有大型洁具企业TOTO、日本最大的产业用机器人生产企业之一安川电机、耐火材料制造企业