Phoenix' tidlige økonomi var centreret om landbrugs- og naturressourcer, med en stor afhængighed af "5C'erne" af kobber, kvæg, klima, bomuld og citrus. Byen blev mere tilgængelig i 1920'erne med færdiggørelsen af den sydlige Stillehavs jernbanelinje i 1926, bygningen af Union Station i 1923 og udviklingen af Sky Harbor lufthavn i slutningen af årtiet. Phoenix blev ødelagt af den store depression, men Phoenixs økonomi var varieret, og i 1934 var byen på vej op. Efter Anden Verdenskrig sluttede, voksede dalens økonomi betydeligt, da mange mænd, der havde afsluttet deres militæruddannelse på adskillige steder i og omkring Phoenix, vendte tilbage med deres familier. Byggesektoren udviklede sig yderligere som følge af byens ekspansion med etableringen af Sun City. Det tjente som model for forstædernes ekspansion i USA efter Anden Verdenskrig, mens Sun City, der åbnede i 1960, tjente som model for pensionistsamfund. Mellem midten af 1960'erne og midten af 2000'erne havde byen i gennemsnit en årlig vækstrate på 4 %.
Da den nationale finanskrise 2007-10 startede, kollapsede Phoenixs byggeindustri, og ejendomspriserne styrtdykkede. Arizona-besættelserne faldt med 11.8 procent mellem 2007 og 2010; i 2007 havde Phoenix 1,918,100 ansatte beboere; i 2010 var det tal faldet til 1,691,600, et fald på 226,500. Ved udgangen af 2015 var Phoenixs samlede beskæftigelse steget til 1.97 millioner, og genoprettede niveauerne før recessionen, og jobvæksten skete overalt.
Fra 2014 har Phoenix Metropolitan Statistical Area (MSA) et bruttonationalprodukt (BNP) på lidt mere end $215 milliarder. De fem bedste sektorer var fast ejendom (35.5 milliarder dollars), finans og forsikring (18.8 milliarder dollars), fremstilling (18.2 milliarder dollars), detailhandel (16.6 milliarder dollars) og sundhedspleje (16.6 milliarder dollars). Hvis regeringen var en enhed i den private sektor, ville den have placeret en tredjeplads på listen og produceret 18.9 milliarder dollars.
Når det kommer til at designe og skabe nye udviklinger i Phoenix, støder ejendomsudviklere på få grænser. Som et resultat er byen tilbøjelig til overdreven vækst i perioder med økonomisk boom. Dette forklarer, hvorfor byens tomgang er større end landsgennemsnittet.
Fra 2010 var de fem bedste erhverv kontor og administrativ støtte (17.8%), salg (11.6%), madlavning og servering (9%) og transport og materialebevægelse (6.1%). (5.8 procent). Detailsælgere er det største enkeltfag, der tegner sig for 3.7 procent af det samlede erhverv. Fra januar 2016 bestod 10.5 procent af arbejdsstyrken af regeringspersonale, en betydelig del i betragtning af byens dobbelte status som amtssæde og delstatshovedstad. Der var 2,200,900 civile arbejdere, og arbejdsløsheden var 4.6 procent.
Phoenix er nu hjemsted for fire Fortune 500-virksomheder: Avnet, Freeport-McMoRan, forhandleren PetSmart og Republic Services, en skraldemand. Honeywells Aerospace-division har hovedkvarter i Phoenix, og dalen er hjemsted for en række af virksomhedens flyelektronik og mekaniske faciliteter. Intel har en af deres største faciliteter i regionen, der beskæftiger over 12,000 mennesker, hvilket gør den til virksomhedens næststørste facilitet i landet. Derudover er byen hjemsted for U-HAUL Internationals hovedkvarter, Best Western, og Apollo Group, moderselskabet til University of Phoenix. US Air/American Airlines er det primære flyselskab i Phoenix's Sky Harbor International Airport. Mesa Air Company, en mindre flyselskabsgruppe baseret i Phoenix, har hovedkvarter der.
Militæret opretholder en betydelig tilstedeværelse i Phoenix, især ved Luke Air Force Base i de vestlige forstæder. Sub-prime realkreditkrisen havde en ødelæggende indvirkning på byen. Phoenix har på den anden side genvundet 83% af den beskæftigelse, der blev tabt under recessionen.