При Советской власти в долине стала быстро расти промышленность, связанная с переработкой сельскохозяйственного сырья. Позднее возникла тяжелая индустрия. Сейчас здесь более 300 крупных предприятий, многие имеют союзное значение. По промышленному развитию долина стоит на третьем месте в Узбекистане, уступая Северо-Востоку и Фергане. Основргые отрасли индустрии — обработка сельскохозяйственного сырья, химия, машиностроение, добыча газа. Легкая промышленность представлена несколькими десятками заводов и фабрик.

Хлопковое волокно, полученное на предприятиях, отправляется в РСФСР, Прибалтику, на Украину и частично за границу, основная масса хлопковых семян перерабатывается на месте. Долина с давних пор славится своим шелком. Здесь производится пятая часть шелка, вырабатываемого в Узбекистане. Шелка Самарканда и Бухары с их своеобразной традиционной расцветкой и узорами пользуются большим спросом в республиках Средней Азии и в других районах страны.

Мощная пищевая промышленность долины дает четверть всего хлопкового масла, получаемого в республике. Все местные маслозаводы кроме масла выпускают мыло, жмых и другие продукты. Широко известны самаркандские и бухарские вина, значительную часть их отправляют в другие районы страны. Тяжелая промышленность стала развиваться в годы войны и послевоенное время.

Тогда возникли сельскохозяйственное машиностроение, электроэнергетика, производство удобрений. Настоящий переворот в хозяйственной жизни долины сделало открытие в 1954 г. залежей газлинского газа, его запасы имеют всесоюзное значение. Уже сейчас каждый год добывается около 20 млрд. куб. м этого дешевого топлива и ценного химического сырья.

В связи с этим изменилась электроэнергетика. Раньше здесь работали небольшие тепловые станции на привозном топливе и гидростанции, использовавшие энергию местных рек. Крупнейшими из них были Хишраугэс и Талигулянская ГЭС. Теперь электростанции используют местный газ. Долина имеет тесные экономические связи с другими частями Узбекистана и Средней Азии.