Heute ist die Region Braunschweig ein bedeutender europäischer Standort für Wissenschaft und Forschung: Im Jahre 2015 wurden 9,5 Prozent des Bruttoinlandsprodukts in Forschung investiert. Innerhalb der Europäischen Union ist Braunschweig seit 2007 die intensivste Region in Bezug auf Forschung und Entwicklung. So lagen bereits 2010 die 15 führenden EU-Regionen bezüglich der Ausgaben für Forschung und Entwicklung als Anteil am Bruttoinlandsprodukt (BIP) über dem durch die Lissabon-Strategie vorgegebenen Zielwert von drei Prozent, lediglich drei dieser 15 Regionen übertreffen fünf Prozent, allen voran Braunschweig mit 5,83 Prozent, gefolgt von Westschweden mit 5,40 Prozent und Stuttgart mit 5,37 Prozent. Der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft verlieh Braunschweig für das Jahr 2007 den Titel „Stadt der Wissenschaft“.

Braunschweig war Sitz der Büssing Automobilwerke, die bis 1972 von der Firma MAN übernommen wurde. Die Fahrzeuge der MAN tragen noch heute das Logo der Firma Büssing, einen stilisierten Braunschweiger Löwen, auf dem Kühlergrill, werden jedoch in Salzgitter, 20 Kilometer südlich von Braunschweig, produziert.

In Braunschweig wurde 1938 das erste Volkswagen-Werk, das sogenannte „Vorwerk“ in Betrieb genommen. Die Automobilindustrie ist nach wie vor einer der wichtigsten Industriezweige der Stadt. Heute befinden sich ein VW-Werk sowie zahlreiche mittelständische Zulieferfirmen in der Stadt. Darüber hinaus haben die Nutzfahrzeug-Holding des Volkswagen-Konzerns und die Volkswagen Financial Services AG (unter anderem Volkswagen Bank) sowie die Braunschweigische Landessparkasse und die Öffentliche Versicherung Braunschweig ihren Unternehmenssitz in der Stadt. Aber auch Privatbanken und Direktbanken, z. B. Bank von Essen, das Bankhaus Löbbecke, die Berenberg Bank, die Volksbank Braunschweig Wolfsburg, die Braunschweiger Privatbank und die PSD Bank Braunschweig sind vertreten.

Die Stadt ist Sitz eines traditionsreichen Werkes der Siemens AG, das gleichfalls auf Heinrich Büssing zurückgeht und weltweit führend in der Bahnautomation ist (siehe Siemens-Werk Braunschweig) und unter anderem die Bahnbetriebstechnik für den Transrapid in Shanghai entwickelt hat. Der Unternehmensbereich Siemens Mobility schätzt Braunschweig unter anderem wegen der Technischen Universität Braunschweig und der Niederlassung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), das als Kompetenzzentrum für Verkehrstechnik auch aerodynamische Forschung für die Bahnindustrie durchführt. Ein weiteres Unternehmen aus der Mobilitätsbranche ist Bombardier Transportation, das genau wie die Bosch Engineering GmbH in Braunschweig einen seiner Standorte hat. Neuerdings ist in Braunschweig die DB ProjektBau GmbH ansässig. Schwerpunkte dieser Bahntochter liegen im Bereich Leit- und Sicherungstechnik. Zudem haben zahlreiche Automobilzulieferer ihren Sitz in Braunschweig. Im Umfeld des Flughafens haben zahlreiche High-Tech-Unternehmen ihren Sitz z. B. die Aerodata AG, gegründet als Aerodata Flugmesstechnik GmbH, welche weltweit größter Anbieter von Flugvermessungssystemen ist.

Die Voith Turbo Aufladungssysteme GmbH & Co. KG unterhält in Braunschweig ein Entwicklungszentrum. Das Unternehmen Alstom plant das bestehende Wartungszentrum zu erweitern und innerhalb der nächsten Jahre zum „nationalen Kompetenzzentrum für Wartung und Service von Zügen“ auszubauen. Auch eine Vielzahl an technischen Dienstleistern wie die Brunel GmbH sowie technischen Unternehmensberatungen, wie z. B. die m+p-Gruppe, agieren von Braunschweig ausgehend. Ergänzend dazu ist mit der Action Europe GmbH (ehemalige Devil AG) ein großer IT Distributor und eines der umsatzstärksten Unternehmen Niedersachsen niedergelassen. Mit rund 3900 Mitarbeitern (Stand 2014) an seinen drei Standorten zählt das Städtische Klinikum Braunschweig zu den größten Arbeitgebern der Stadt.

Nach einer Studie des Wirtschaftsforschungsinstituts Prognos zählt Braunschweig im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik zu den erfolgreichsten Städten in Deutschland. Dadurch hat sich in der Stadt eine Vielzahl national und international bekannter Werbeagenturen niedergelassen. Insgesamt entwickelt sich die wirtschaftliche Situation überdurchschnittlich gut. So erlebte die Stadt im Zeitraum 2005 bis 2010 ein Beschäftigungswachstum von 8,6 %; ihre Einkommensteuerkraft wuchs im selben Zeitraum um 31,1 %. Dies ist auf die zahlreichen Neugründungen zurückzuführen. Im bundesweiten Vergleich erreichte Braunschweig hier in einer Studie der Initiative Neue Soziale Marktwirtschaft aus dem Jahr 2011 den ersten Platz. Dabei kamen auf 10.000 Erwerbsfähige 146 Jungunternehmer. Beispielhaft für den Erfolg junger Startup-Unternehmen kann das Braunschweiger E-Commerce-Unternehmen Pizza.de genannt werden. Im Jahr 2012 gehört Braunschweig zu den zehn dynamischsten Großstädten Deutschlands. Außerdem ist Braunschweig zusammen mit Stuttgart die Region in der Europäischen Union, in der prozentual die meisten Arbeitnehmer in Spitzen- und Hochtechnologiesektoren arbeiten, nämlich jeweils 22 %.

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