Giống các triều đại trước, thủ công nghiệp nhà nước thời Nguyễn chiếm một vị trí rất quan trọng: nó chế tạo tất cả những đồ dùng cho hoàng gia, tham gia đóng thuyền cho quân đội, đúc vũ khí, đúc tiền,...[1]. Chính vì vậy, nhà Nguyễn cũng tập trung xây dựng hệ thống các xưởng thủ công Nhà nước, nhất là ở kinh đô Huế và các vùng phụ cận. Năm 1803, Gia Long thành lập xưởng đúc tiền Bắc Thành tiền cục ở Thăng Long[1]. Nhà Nguyễn cũng lập các Ti trông coi các ngành thủ công. Ví dụ như ti Vũ khố chế tạo quản lý nhiều ngành thủ công khác nhau, gồm 57 cục: làm đất, đúc, làm đồ vàng bạc, vẽ tranh, làm ngói, làm đồ pha lê, khắc chữ, đúc súng, làm trục xe, luyện đồng,...

Cơ khí

Ti Thuyền chịu trách nhiệm về các loài thuyền công và thuyền chiến, gồm 235 sở trên toàn quốc. Ngoài ra còn có các ti Doanh kiến, ti Tu tạo, ti Thương bác hoả dược.[1]

Trong nghề đóng tàu, năm 1820 sĩ quan người Mỹ John White đã nhận xét:" Người Việt Nam quả là những người đóng tàu thành thạo. Họ hoàn thành công trình của họ với một kỹ thuật hết sức chính xác." Ngoài các thuyền gỗ, người thợ thủ công Việt Nam còn đóng cả các loại tàu lớn bọc đồng.[2] Ngoài ra, họ đã sáng chế được nhiều máy móc tiên tiến và có chất lượng vào thời đó, ví dụ các máy cưa xẻ gỗ, máy tưới ruộng... và cả máy hơi nước.[2]

Do được tiếp xúc với kỹ thuật của phương Tây, những người thợ thủ công Việt Nam đã có những sáng tạo. Năm 1834, Nguyễn Viết Túy đã chế tạo thành công máy dùng sức nước nghiền thuốc súng gọi là "thủy hỏa ký tế". Năm 1837-1838, theo mẫu của phương Tây, thợ công xưởng đã làm ra được máy cưa ván gỗ, máy xẻ gỗ bằng sức nước, máy hút nước tưới ruộng.

Sang năm 1839, sau một lần thất bại, các đốc công Hoàng Văn Lịch, Vũ Huy Trinh và các thợ công xưởng đóng xong chiếc thuyền máy chạy bằng hơi nước. Tiếp theo thành công đó, họ lại theo mẫu tàu chạy hơi nước loại lớn mới mua về để đóng một chiếc khác và sửa chữa một chiếc đang bị hỏng.[2]

Những thành công về cơ khí được vua Minh Mạng khen ngợi. Việt Nam đã bước vào kỷ nguyên cơ khí giữa thế kỷ 19 bằng việc tự sản xuất ra những chiếc tàu máy đầu tiên.[2] Tuy nhiên, những thành tựu đó không được các triều vua sau phát huy.

Khai thác mỏ

Nhà Nguyễn cũng tập trung tham gia quản lý khai mỏ. Đến nửa đầu thế kỷ 19, triều đình đã quản lý 139 mỏ, trong đó có 39 mỏ vàng, 32 mỏ sắt, 5 mỏ bạc, 9 mỏ đồng. Việc khai thác mỏ được chia làm 4 lực lượng:

1. Loại mỏ do triều đình trực tiếp quản lý như mỏ vàng Chiên Đàn (Quảng Nam), Tiên Kiều (Hà Giang), mỏ bạc Tống Tĩnh, Ngân Sơn (Bắc Kạn), mỏ chì Quán Triều (Thái Nguyên)... Năm 1833 có 3.122 nhân công trong mỏ vàng Tiên Kiều, mỏ vàng Chiên Đàn 1000 thợ, không chỉ có thợ công xưởng mà có cả binh lính và dân phu làm việc với tiền công thấp[2].
2. Loại mỏ thứ 2 do thương nhân Hoa kiều khai thác, hàng năm nộp thuế. Nhân công ở đây phần lớn là Hoa kiều, có tay nghề chuyên môn. Việc khai thác mỏ tổ chức theo từng công đoạn, mang tính chất tư bản chủ nghĩa[2]
3. Loại mỏ thứ 3 do các tù trưởng địa phương tiến hành khai thác và nộp thuế như mỏ đồng Tụ Long (Tuyên Quang), quy mô lớn nhưng phương thức khai thác lạc hậu.
4. Loại mỏ thứ 4 do chủ người Việt tiến hành khai thác như chủ mỏ Chu Danh Hổ (Bắc Ninh) bỏ tiền khai thác kẽm ở Bản Sơn (Thái Nguyên). Số lượng mỏ loại này không nhiều, trong đó nhân công được trả lương khá cao: người phụ trách lò nấu quặng được trả mỗi tháng 12 quan tiền, trong khi vị trí tương tự trong mỏ của triều đình chỉ được trả 5 quan tiền và 1 phương gạo[3]. Đây là phương thức đã từng được áp dụng vào thế kỷ 18 nhưng không có điều kiện phát triển.

Thuế do triều đình áp dụng cho các mỏ khá nặng. Năm 1823, các thổ tù phải nộp 10 vạn cân đồng đỏ, còn thuế sắt là 8970 cân.

Hàng tiêu dùng thủ công

Phần lớn nhân lực trong các xưởng thủ công của triều đình là do triều đình trưng dụng thợ khéo trong các ngành như khảm xà cừ, kim hoàn, thêu thùa... tới làm việc để cung cấp đồ dùng cho triều đình. Vì vậy người thợ luôn tìm cách trốn tránh dù chính phủ áp dụng những biện pháp trừng phạt nặng nề để ngăn chặn. Ví dụ, thợ khéo ít dám trổ tài vì tài nghệ không có lợi mà là tai họa. Họ chỉ dám làm những thứ nhỏ để bán cho dễ, những người nào chế tạo đồ tốt cũng phải mạo danh là hàng ngoại quốc để vua quan đừng để ý.

Đầu thế kỷ 19 có người chế được men sứ tốt hơn của Trung Quốc nhưng phải bỏ trốn vì sợ bị trưng dụng làm cho triều đình. Một số khác phải giả làm đồ Trung Quốc để không bị các quan mua rẻ hay lấy không[4].