A cidade é um importante centro regional industrial , com a economia fundamentada em atividades industriais e na agropecuária (neste setor, destaca-se a produção de cana-de-açúcar, laranja, leite e frango). Servida por vários sistemas rodoviário e ferroviário, São Carlos conta com uma unidade comercial da multinacional Suíça Leica-Geosystems e com unidades de produção de algumas empresas multinacionais, dentre as quais a Volkswagen , Faber-Castell (a subsidiária são-carlense é a maior do grupo em todo o mundo, produzindo 1,5 bilhão de lápis por ano) , Electrolux  Tecumseh  e Husqvarna . Algumas unidades de produção de empresas nacionais, dentre as quais Toalhas São Carlos , Tapetes São Carlos , Papel São Carlos , Prominas Brasil , Opto Eletrônica , Latina , Engemasa e APRAMED .

Atendendo às necessidades locais, e, em certos aspectos, regionais, há uma rede de comércio e serviços distribuída em lojas de rua, postos de conveniência e um shopping center da rede Iguatemi. No campo de pesquisas, além das universidades, estão presentes no município dois centros de desenvolvimento técnico da Embrapa.