随着20世纪80年代“珠江水、广东粮”的崛起，“广货”畅销全国，轻工业成为广州的“工业名片”。到了20世纪90年代中期，广州经济增长放缓，加上经济全球化影响，促使广州转向建设重点产业，优化产业结构。

2002年8月，广东省委领导对振兴广州装备制造业作出批示后，广州在产业布局上进行大改变，重组汽车、钢铁、造船、石油化工等行业。2004年，中船集团在南沙年产300万吨的造船基地动工，广州跻身中国三大造船基地之列。2005年，广州市汽车产量占全国的比重在国内仅次于上海，实现广州汽车工业历史性跨越。2006年，广州装备制造业实现利润占全市工业利润的45%，挺起了广州工业的脊梁。

一批行业龙头企业跃然而出，领先全国。广州数控设备有限公司的普及型数控机床控制系统产量全国第一；广州无线电集团生产的电台已被中国所有的军兵种所使用；东方电气(广州)重型机器有限公司的核发电设备产能全国第一；广日集团有限公司电梯产量全国第三；万宝集团家电制冷压缩机产能全国第一……

2004年，成为广州工业发展史上的一个分水岭。这一年，广州重工业比重首次超过轻工业，广州工业化进程步入以重化产业为先导的新经济周期。历经百余年的广州传统工业形象，发生了历史性转型。其中石油化工、汽车和信息产业三大支柱的带动作用突出，“十五”期间，三大支柱产业年均增速高于工业平均增速13个百分点。

由于广州经济持续快速发展，成就了广州作为珠三角地区“领头羊”的地位。全市生产总值分别于2002年、2004年、2005年突破3000亿元、4000亿元和5000亿元，2011年达到12303.12亿元，广州经济总量上新台阶，对全省和全国作出的贡献也越来越大。“十五”时期，全国约二十分之一、全省约三分之一的财政收入来自广州。