Thị xã Phú Mỹ là nơi tập trung nhiều khu công nghiệp nhất của tỉnh. Hàng loạt các nhà máy lớn đã xây dựng như: nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ 2 – 1, Phú Mỹ 1, Phú Mỹ 2, Phú Mỹ 3, Phú Mỹ 4, nhà máy thép VINA-KYOEI, nhà máy thép Pomina 2, nhà máy luyện phôi thép Pomina 3, nhà máy phân bón NPK, nhà máy gạch men Mỹ Đức, nhà máy sản xuất thùng phuy, các nhà máy xay lúa mì, bột mì, sản xuất hạt nhựa PVC, sản xuất nhựa đường, sản xuất ống thép, cốt thép, chế biến thực phẩm và thức ăn gia súc.

Tại thị xã này tập trung các khu công nghiệp nặng và năng lượng lớn, đặc biệt là tại phường trung tâm Phú Mỹ. Khu công nghiệp khí – điện – đạm Phú Mĩ có tổng mức đầu tư hơn 6 tỷ USD với các nhà máy điện có tổng công suất lên đến 3900 MW, chiếm gần 40% tổng công suất điện năng của cả nước, nhà máy đạm Phú Mỹ có công suất 800.000 tấn phân đạm urê và 20.000 tấn amoniac/năm. Ngoài ra, còn nhiều dự án nhà máy thép, nhà máy tổng hợp PVC khác tập trung tại đây. Rất nhiều cảng lớn đã được xây dựng bên dòng sông Thị Vải.

Hiện nay, trên địa bàn thị xã Phú Mỹ đã và đang hình thành một số khu đô thị mới như khu đô thị Cinderella 2, khu đô thị Cinderella 3, khu đô thị Thương mại Petro Town, khu đô thị Phú Mỹ Town, khu đô thị Phú Mỹ Center Point...