Отрасль занимает ведущее место в экономике региона. За 10 месяцев 2022 года удельный вес в объеме обрабатывающей промышленности составил 67,2%. Ведущими предприятиями данной отрасли являются ТОО «Казцинк», АО «Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат», АО «Ульбинский металлургический завод». Предприятия отрасли выпускают основные благородные и цветные металлы: свинец, цинк, медь, аффинированное золото и серебро, а также титан, тантал, топливо для АЭС.

ТОО «Казцинк» - крупный интегрированный производитель цинка с большой долей сопутствующего выпуска меди, драгоценных металлов и свинца - всего 23 вида готовой продукции. Номенклатура выпускаемой продукции включает в себя цинк металлический, свинец рафинированный, серебро аффинированное, медь катодная, а также другие сопутствующие продукты. Компания является самым крупным производителем золота в Республике Казахстан. Основные предприятия компании находятся на территории Республики Казахстан, больше всего в Восточно-Казахстанской области. Компания была основана в 1997 году. Генеральным инвестором является Glencore International AG.

АО «Ульбинский металлургический завод» – один из признанных в мире производителей урановой, бериллиевой, танталовой и ниобиевой продукции для нужд атомной энергетики, электронной, металлургической промышленности и других отраслей. С 1997 года предприятие входит в состав АО «Национальная атомная компания «Казатомпром». В составе предприятия крупные металлургические производства – урановое, бериллиевое и танталовое, а также развитая инфраструктура вспомогательных подразделений. Производителем компонентов уранового топлива для атомных электростанций является урановое производство. Продукция уранового производства (порошки диоксида урана и топливные таблетки) сертифицирована у крупнейших производителей топлива в мире. Поставки осуществляются в страны Северной Америки, Европы и Азии. Уникальным является и бериллиевое производство, действующее по полному циклу, – от переработки рудных концентратов до выпуска широкого ассортимента продукции на основе бериллия и его сплавов. Готовая продукция реализуется в страны Европейского Союза, в Российскую Федерацию, в США, в КНР и Японию.

Единственным на территории СНГ и одним из четырех крупнейших в мире является танталовое производство завода, имеющее полный производственный цикл от переработки сырья до получения готовой тантал-ниобиевой продукции с заданными параметрами качества. В числе партнеров танталового производства УМЗ – известные фирмы из США, России, Франции, Германии и Японии.

АО «Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат» – одно из крупнейших вертикально интегрированных отраслевых предприятий мира, включающее все технологические переделы от добычи сырья до производства готовой продукции. Производственная структура комбината включает 5 основных и 6 вспомогательных цехов, а также дочерние и совместные предприятия. Продукция комбината сертифицирована всеми мировыми аэрокосмическими предприятиями. Казахстанский титан занимает 16% мирового рынка, используется в судостроении, медицине, нефтяной и химической промышленности. Партнерами являются такие компании, как «Boeing», «Airbus», «Nippon Steel», «SNECMA», «General Electric» и многие другие.