Estando em uma fase mais adiantada da agroindustrialização em Mato Grosso, a indústria hoje é importante atividade econômica de Rondonópolis. Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), o segundo segmento mais importante é o industrial, atrás do setor de serviços (incluindo o comércio).
Atualmente, Rondonópolis conta com seis distritos industriais, incluindo o complexo do terminal da ferrovia e o minidistrito de Vila Operária. Nos últimos anos, Rondonópolis diversificou bastante sua indústria. No entanto, continua sendo o maior polo agroindustrial de Mato Grosso, processando o que antes era apenas matéria-prima. Nos últimos 15 anos, inúmeras empresas de grande porte fincaram unidades em Rondonópolis.
Podemos citar a Dixie Toga, a Cervejaria Petrópolis, a Nortox, a TBM Têxtil, a Andali, a Cofco, fora a ampliação da Bunge, a ampliação da ADM e do grupo Alibem (Agra), entre tantas outras unidades e investimentos de médio porte. São empresas com grande impacto na economia local. Um exemplo é o frigorífico Agra, que, segundo informações de uma revista especializada, é a segunda maior empresa em faturamento com sede (matriz) em Rondonópolis.
