Kinh tế của thị xã Nghi Sơn bao gồm đa dạng các ngành như: sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp; các ngành dịch vụ, du lịch và công nghiệp. Nổi bật là Khu kinh tế Nghi Sơn và khu du lịch Bãi biển Hải Hòa.

Trong 6 tháng đầu năm 2019, tốc độ tăng trưởng kinh tế của thị xã đạt 50,58% (Tính cả nguồn đầu tư vào Khu Kinh tế Nghi Sơn). Trong đó, tăng trưởng nội địa đạt 7,36%. Các ngành công nghiệp, xây dựng giữ thị trường tiêu thụ và sản xuất ổn định, giá trị sản xuất công nghiệp, xây dựng ước đạt 22.494 tỷ đồng; giá trị xuất khẩu hàng hóa tính cả trong Khu Kinh tế Nghi Sơn là 705 triệu USD. Tổng thu ngân sách nhà nước thực hiện được 709,1 tỷ đồng, đạt 76,5% dự toán tỉnh giao; 70,7% dự toán HĐND thị xã giao và tăng 9,8% so với cùng kỳ; thu ngân sách trên địa bàn đạt 182,1 tỷ đồng; sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp có nhiều chuyển biến. Tổng sản lượng khai thác và nuôi trồng thủy, hải sản đạt 17.108 tấn, trong đó nổi bật sản lượng khai thác đạt 15.128,8 tấn.