Được mệnh danh là vựa lúa của miền Trung. Hiện nay hoạt động kinh tế đang chuyển đổi nông nghiệp sang công nghiệp và du lịch. Hiện có khu công nghiệp An Phú, và các điểm công nghiệp trên địa bàn thành phố.

- Ngành công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp có những đột phá mạnh mẽ. Cùng với việc thực hiện tốt chính sách khuyến khích đầu tư của UBND TP, nhằm tạo điều kiện thuận lợi để phát triển các cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn, Tuy Hoà còn đẩy mạnh cải cách thủ tục hành chính theo cơ chế "một cửa", củng cố lại hoạt động của các hợp tác xã tiểu thủ công nghiệp.

Tốc độ tăng trưởng của ngành trong giai đoạn 2001 - 2005 bình quân đạt 23,7%/năm. Đặc biệt, với việc xây dựng và đưa Khu công nghiệp An Phú (năm 2002) vào hoạt động, Tuy Hoà đã thực sự trở thành điểm đến hấp dẫn các nhà đầu tư. Đến năm 2005, khu công nghiệp này đã thu hút 25 dự án đầu tư, với tổng vốn đăng ký 2,26 triệu USD và 148,81 tỷ đồng.

- Hoạt động thương mại - dịch vụ cũng phát triển khá mạnh mẽ, năm 2005 đạt 846,2 tỷ đồng, tăng 39% so với năm 2000. Nét nổi bật là thành phố đã hình thành được hệ thống chợ rộng khắp, hoạt động sầm uất và khá nền nếp, mà hạt nhân là chợ trung tâm Tuy Hòa với hơn 1.500 sạp hàng cố định, có siêu thị và một số quầy hàng chuyên doanh theo hướng hiện đại. Ngoài dự án nâng cấp chợ trung tâm với tổng vốn 18,334 tỷ đồng, Tuy Hoà còn có kế hoạch xây dựng thêm nhiều chợ mới như: chợ phường 7, chợ Minh Đức (xã Hoà Kiến), chợ Màng Màng (xã Bình Kiến),... tạo môi trường giao thương rộng khắp.

- Một điểm nhấn quan trọng trong bức tranh kinh tế của thành phố Tuy Hoà là sự phát triển của ngành du lịch. Những cảnh quan thiên nhiên thơ mộng như: bãi biển Tuy Hoà, bãi biển Long Thuỷ (thuộc xã An Phú), núi Nhạn, sông Đà,... đã tạo cho Tuy Hoà lợi thế để trở thành thành phố du lịch hấp dẫn.

Trong giai đoạn 2000 - 2005, tốc độ tăng trưởng bình quân của ngành du lịch luôn đạt trên 15%/năm. Lợi thế phát triển ngành công nghiệp "không khói" càng được phát huy khi tỉnh Phú Yên chú trọng đẩy mạnh đầu tư hạ tầng du lịch, đa dạng hoá và nâng cao chất lượng sản phẩm du lịch, khuyến khích nhiều thành phần kinh tế tham gia phát triển du lịch, thực hiện chương trình liên kết phát triển du lịch với các tỉnh duyên hải miền Trung và thành phố Hồ Chí Minh,...

- Sản xuất nông - lâm - thuỷ sản cũng có bước tiến vững chắc, tốc độ tăng trưởng bình quân đạt 6,7%/năm (2001 - 2005). Thành phố đang đẩy mạnh thực hiện các dự án quan trọng như: dự án phát triển đàn bò lai sind, dự án phát triển hoa - cây cảnh, dự án sản xuất rau an toàn tại xã Bình Ngọc; chuyển giao kỹ thuật, công nghệ mới cho nông dân.

Trong lĩnh vực thuỷ sản, thành phố khuyến khích và tạo điều kiện để ngư dân đóng mới, cải hoán tàu, thuyền công suất lớn, đẩy mạnh đánh bắt hải sản xa bờ. Không những thế, Tuy Hòa còn là một trong những địa phương đầu tiên trong cả nước phát triển nghề câu cá ngừ đại dương và dẫn đầu cả nước về sản lượng khai thác, đánh bắt loài thuỷ sản này.

Trong giai đoạn 2000 - 2005, tổng sản lượng khai thác thuỷ sản bình quân đạt trên 4.000 tấn/năm, trong đó riêng cá ngừ đại dương đạt 2.000 - 2.500 tấn/năm. Phong trào nuôi tôm giống phát triển khá mạnh, hàng năm sản xuất trên 300 triệu con tôm giống post bán ra thị trường.

Kể từ các giai đoạn 2018 cho đến nay du lịch bắt đầu chiếm một phần thế mạnh của thành phố hoặc có thể là cả tỉnh. Năm 2018 thành phố đón hơn 1,6 triệu khách du lịch, đạt hơn đạt 111% kế hoạch, tăng 14,6% so với năm 2017, trong đó có 41.005 lượt khách quốc tế, tăng 15,5% so với năm 2017.