Graz ist Sitz bedeutender, global wie national agierender Unternehmen und wichtigster Wirtschaftsstandort der Region und Südösterreichs. Zu den großen und bekannten Arbeitgebern zählen der Anlagenbauer Andritz AG, der Automobilhersteller Magna Steyr, ein vom Austro-Kanadier Frank Stronach gegründeter und international tätiger Konzern, der sich auf dem Gelände des ehemaligen Eurostar Automobilwerkes befindet. Das Vorgängerunternehmen war Steyr Daimler Puch. Die Fabriken der Puch-Werke in Thondorf wurden von Steyr adaptiert. Der Grazer Unternehmer Johann Puch hatte seine Fabrik 1899 in der Grazer Strauchergasse gegründet; das Werk wurde während des Zweiten Weltkrieges nach Thondorf verlegt, um für die Rüstungsindustrie produzieren zu können.

Graz ist weltweit bekannt für hochspezialisierte, insbesondere im KMU-Bereich angesiedelte Unternehmen des Maschinenbaus und der Umwelttechnik. Das Schuhhandelshaus Stiefelkönig wurde 1919 in Graz gegründet. Die AVL List unter der Leitung von Helmut List sowie Anton Paar haben ihren Sitz in Graz, ebenso wie der Versicherungskonzern der Grazer Wechselseitigen und die Merkur Versicherung, zahlreiche Banken, sowie verschiedenste Mittel-, Klein- und Kleinstbetriebe aus Gewerbe und Industrie. In Puntigam befindet sich die gleichnamige Brauerei, die mittlerweile Teil des Heineken-Konzerns ist. Bis zu ihrer Stilllegung im Jahr 1947 gab es in Eggenberg die Brauerei Reininghaus. Das Reininghaus-Bier wird in Puntigam abgefüllt.

Im Laufe der langen Geschichte entstanden viele historisch interessante Unternehmen auf dem Grazer Stadtgebiet. Ehemalige Grazer Unternehmen sind, in Auswahl, die Maschinen- und Motorenfabrikanten Simmering-Graz-Pauker, der Automobilhersteller Ditmar & Urban, der von 1924 bis 1925 bestand und nur ein Modell herstellte, die 1825 gegründete und Ende des 19. Jahrhunderts geschlossene Grazer Zuckerfabrik, die erste steirische Sektkellerei und Weingroßhandlung der Brüder Kleinoscheg oder die Hutfabrik Josef Pichler & Söhne. Westlich an der Südbahn waren Stahlhändler Kovac, heute ein Baumarktparkplatz und Shopping Nord, sowie Stahlbau Waagner-Biro, heute Helmut-List-Halle angesiedelt. Das Schrott schmelzende Elektrostahlwerk Marienhütte liefert noch heute Betonbewehrungsstahl und speist Abwärme ins Fernwärmenetz.

Der stark wachsende Autocluster Steiermark (oder „ACstyria“) ist ein Zusammenschluss von mehr als 180 steirischen Unternehmen, die in der Autozulieferindustrie tätig sind. Das Zentrum des Autoclusters ist Graz. Größtes Unternehmen und Leitbetrieb ist der Magna-Konzern. Im Autocluster arbeiteten im Jahr 2006 zirka 44.000 Menschen, die einen Umsatz von 9,6 Mrd. Euro und eine Wertschöpfung von 1,6 Mrd. Euro erwirtschafteten. KTM fertigt seinen Sportwagen X-Bow im neu erbauten Werk in Graz (Bezirk St. Peter).