Chennai adalah ekonomi terbesar keempat di India, dengan PDB sebesar US$58.6 miliar PPP (US$17 miliar PDB nominal, 2010). Chennai memiliki basis industri yang beragam yang mencakup industri otomotif, komputer, teknologi, manufaktur perangkat keras, dan perawatan kesehatan. Kota ini adalah pengekspor layanan teknologi informasi (TI) dan outsourcing proses bisnis (BPO) terbesar kedua di India pada tahun 2012. Kota ini adalah rumah bagi sebagian besar sektor mobil India, memberinya moniker "Detroit of India". Menurut Euromonitor, itu terkenal sebagai Ibukota Budaya India Selatan dan merupakan kota yang paling banyak dikunjungi di India oleh pengunjung asing. Kota ini juga merupakan rumah bagi Pasar Saham Madras, bursa saham keempat India dan salah satu dari empat bursa yang diakui secara permanen oleh SEBI. Itu juga merupakan negara terbesar ketiga berdasarkan volume perdagangan, hanya di belakang Bursa Efek Bombay dan Bursa Efek Nasional India.
Industrialisasi kota dimulai sejak abad ke-16, ketika pabrik tekstil memproduksi komoditas yang dikirim ke Inggris selama pertempurannya dengan Prancis. Menurut majalah Forbes, Chennai adalah salah satu kota dengan pertumbuhan tercepat di dunia, peringkat di antara "10 Kota dengan Pertumbuhan Tercepat di Dunia versi Forbes." Ini mendapat peringkat keempat di India karena memiliki perusahaan Fortune 500 terbanyak, setelah hanya Mumbai, Delhi, dan Kolkata. Itu juga menampung 24 perusahaan India dengan nilai bersih gabungan lebih dari $1 miliar. Pada 2012, kota ini memiliki sekitar 34,260 perusahaan yang diakui di 15 zonanya, dengan 5,196 memiliki modal disetor lebih dari 50 lakh.
Perekonomian Chennai beragam, dengan otomotif, layanan perangkat lunak, manufaktur perangkat keras, perawatan kesehatan, dan sektor jasa keuangan yang menopangnya. Menurut Konfederasi Industri India, ekonomi Chennai akan meningkat menjadi US$100 miliar, atau 2.5 kali lipat dari ukuran saat ini, pada tahun 2025. Pada tahun 2012, kota ini siap untuk investasi industri besar-besaran, dengan investasi 1 lakh crore di saluran pipa selama lima tahun ke depan. GaWC mengklasifikasikan Chennai sebagai kota global, menetapkan tingkat Beta berdasarkan jangkauan dunia dan signifikansi finansialnya.
Kota ini adalah rumah bagi sekitar 30% sektor kendaraan India dan 40% industri komponen otomotif. Hyundai, Renault, Robert Bosch, Nissan Motors, Ashok Leyland, Daimler AG, Caterpillar Inc., Komatsu Limited, Ford, BMW, dan Mitsubishi semuanya memiliki unit manufaktur di Chennai. Pabrik Kendaraan Berat Avadi memproduksi kendaraan militer, terutama tank tempur utama India, MBT Arjun. Kereta Api India menggunakan Pabrik Pelatih Integral untuk membangun gerbong kereta api dan peralatan bergulir lainnya. Banyak perusahaan tekstil berlokasi di zona industri Ambattur–Padi, dan zona ekonomi khusus (KEK) untuk produksi garmen dan alas kaki telah didirikan di pinggiran selatan kota. Chennai menyumbang lebih dari setengah ekspor kulit India.
Banyak bisnis perangkat lunak dan layanan perangkat lunak memiliki pusat pengembangan di Chennai, yang menyumbang 14 persen dari total ekspor perangkat lunak India sebesar 14,42,140 lakh pada tahun 2006–07, menjadikannya pengekspor perangkat lunak terbesar kedua India setelah Bangalore. Saat dikembangkan, Tidel Park di Chennai diiklankan sebagai taman IT terbesar di Asia. Bisnis perangkat lunak besar beroperasi di sini, dengan beberapa menjadikan Chennai sebagai kantor pusat utama mereka.
Bank Dunia, Standard Chartered Bank, ABN AMRO, Bank of America, The Royal Bank of Scotland, Goldman Sachs, Barclays, HSBC, ING Group, Allianz, Sumitomo Mitsui Banking Corporation, The Bank of Tokyo-Mitsubishi UFJ, Bank Komersial Abu Dhabi , Asian Development Bank, Credit Suisse, BNP Paribas Fortis, Irevna, Deutsche Bank, dan Citibank semuanya memiliki kantor belakang dan pusat pengembangan di kota Chennai adalah rumah bagi bank komersial tingkat nasional Indian Bank dan Indian Overseas Bank, serta berbagai negara bank koperasi tingkat, keuangan, dan perusahaan asuransi. Nokia, Nokia Siemens, Motorola, Dell, Force10, Wipro, Zebronics, Foxconn, dan Siemens adalah beberapa perusahaan telekomunikasi dan elektronik yang berlokasi di dan dekat Chennai. Chennai kini menjadi pengekspor peralatan elektronik utama India, menyumbang 45 persen dari total ekspor pada 2010–11. Raksasa telekomunikasi Ericsson dan Alcatel-Lucent, raksasa farmasi Pfizer, dan raksasa kimia Dow Chemicals semuanya memiliki pusat Litbang di Chennai. Perusahaan dan laboratorium bioteknologi ditempatkan di taman bioteknologi TICEL di Taramani dan taman bioteknologi Golden Jubilee di Siruseri. Bursa Efek Madras adalah bursa saham di Chennai.
Menurut penelitian Bank Perumahan Nasional tentang indeks harga perumahan di kota-kota India, Chennai mengalami kenaikan terbesar selama krisis keuangan global 2008–2012. Menurut survei yang dilakukan oleh 99acres.com pada tahun 2011, real estat Chennai mengalami kenaikan harga rata-rata sebesar 7%, dengan Tambaram, Chrompet, dan Thoraipakkam memimpin. Wisata medis adalah sektor utama ekonomi Chennai lainnya, terhitung 45 persen dari semua pengunjung medis di India. Sinema Tamil dan industri televisi juga merupakan komponen penting ekonomi Chennai. Pusat Perdagangan Chennai, yang terletak di Nandambakkam, juga merupakan fasilitas pameran permanen. Chennai berada di peringkat keenam di antara kota-kota di India yang menjadi rumah bagi orang super kaya di negara itu, dengan 385 penduduk sangat kaya. Kota ini merupakan pasar terbesar ketiga di India untuk mobil premium.