In den 50er und 60er Jahren entwickelte sich Omsk zu einem großen Zentrum der erdölverarbeitenden und der erdölchemischen Industrie im Osten des Landes. Die wichtigsten Industriezweige sind Maschinenbau, Gerätebau, Elektronik, Leicht- und Nahrungsmittelindustrie und holzbearbeitende Industrie. Die Produktion von Raumfahrzeugen, Motoren, landwirtschaftlichen Maschinen, Erdöl- und Gasapparaturen sowie Baumaterialien bestimmen ebenfalls die Industrie der Stadt.
Der Wirtschaftskraft nach steht die Stadt hinter Moskau, Sankt Petersburg und Jekaterinburg auf Rang vier in Russland. Im Ort sind folgenden Firmen vorhanden:
der Erdölkonzern Gazprom Neft (früher Sibneft)
die Traktorenfabrik Belarus
eine Busfabrik in Kooperation mit Volvo
der Rüstungskonzern Transmash
die Brauerei Sibirische Krone
zahlreiche Firmen der Raumfahrindustrie, Lederverarbeitung und Nahrungsmittelindustrie