Ekonomi awal Phoenix berpusat pada pertanian dan sumber daya alam, dengan sangat bergantung pada "5C" tembaga, ternak, iklim, kapas, dan jeruk. Kota ini menjadi lebih mudah diakses pada tahun 1920-an dengan selesainya jalur rel Pasifik Selatan pada tahun 1926, pembangunan Stasiun Union pada tahun 1923, dan pengembangan bandara Sky Harbor pada akhir dekade tersebut. Phoenix dihancurkan oleh Depresi Hebat, tetapi ekonomi Phoenix bervariasi, dan pada tahun 1934, kota itu membaik. Setelah Perang Dunia II berakhir, ekonomi lembah tumbuh secara signifikan, karena banyak pria yang telah menyelesaikan pelatihan militer mereka di berbagai lokasi di dalam dan sekitar Phoenix kembali bersama keluarga mereka. Sektor bangunan berkembang lebih jauh sebagai hasil perluasan kota dengan berdirinya Sun City. Ini berfungsi sebagai model untuk perluasan pinggiran kota di Amerika pasca-Perang Dunia II, sementara Sun City, yang dibuka pada tahun 1960, berfungsi sebagai model untuk komunitas pensiunan. Antara pertengahan 1960-an dan pertengahan 2000-an, kota ini rata-rata memiliki tingkat pertumbuhan tahunan sebesar 4%.
Saat krisis keuangan nasional 2007–10 dimulai, industri bangunan Phoenix runtuh dan harga properti anjlok. Pekerjaan di Arizona menurun sebesar 11.8 persen antara tahun 2007 dan 2010; pada tahun 2007, Phoenix memiliki 1,918,100 penduduk yang dipekerjakan; pada tahun 2010, jumlah tersebut turun menjadi 1,691,600, turun sebanyak 226,500. Pada akhir 2015, total pekerjaan Phoenix telah naik menjadi 1.97 juta, memulihkan tingkat pra-resesi, dengan pertumbuhan pekerjaan terjadi secara menyeluruh.
Pada tahun 2014, Area Statistik Metropolitan Phoenix (MSA) memiliki Produk Domestik Bruto (PDB) sedikit lebih dari $215 miliar. Lima sektor teratas adalah real estat (35.5 miliar dolar), keuangan dan asuransi (18.8 miliar dolar), manufaktur (18.2 miliar dolar), perdagangan ritel (16.6 miliar dolar), dan perawatan kesehatan (16.6 miliar dolar). Jika pemerintah adalah entitas sektor swasta, itu akan menempati urutan ketiga dalam daftar, menghasilkan $18.9 miliar.
Ketika datang untuk merancang dan membuat perkembangan baru di Phoenix, pengembang real estat menemui beberapa batasan. Akibatnya, kota ini rentan terhadap pertumbuhan yang berlebihan selama periode ledakan ekonomi. Ini menjelaskan mengapa tingkat kekosongan kota lebih besar dari rata-rata nasional.
Pada tahun 2010, lima pekerjaan teratas adalah dukungan kantor dan administrasi (17.8%), penjualan (11.6%), persiapan dan penyajian makanan (9%) dan transportasi dan pergerakan material (6.1%). (5.8 persen ). Penjual eceran adalah profesi tunggal terbesar, terhitung 3.7 persen dari total. Pada Januari 2016, 10.5 persen tenaga kerja terdiri dari pegawai pemerintah, proporsi yang signifikan mengingat status ganda kota ini sebagai ibu kota kabupaten dan ibu kota negara bagian. Ada 2,200,900 pekerja sipil, dan tingkat pengangguran 4.6 persen.
Phoenix sekarang menjadi rumah bagi empat perusahaan Fortune 500: Avnet, Freeport-McMoRan, pengecer PetSmart, dan Republic Services, pengangkut sampah. Divisi Aerospace Honeywell berkantor pusat di Phoenix, dan lembah tersebut adalah rumah bagi sejumlah fasilitas avionik dan mekanik perusahaan. Intel memiliki salah satu fasilitas utama mereka di wilayah tersebut, mempekerjakan lebih dari 12,000 orang, menjadikannya fasilitas perusahaan terbesar kedua di negara tersebut. Selain itu, kota ini merupakan rumah bagi kantor pusat U-HAUL International, Best Western, dan Apollo Group, perusahaan induk Universitas Phoenix. US Air/American Airlines adalah maskapai penerbangan utama di Bandara Internasional Sky Harbor Phoenix. Mesa Air Company, grup maskapai kecil yang berbasis di Phoenix, berkantor pusat di sana.
Militer mempertahankan kehadiran yang cukup besar di Phoenix, khususnya di Pangkalan Angkatan Udara Luke di pinggiran barat. Krisis sub-prime mortgage berdampak buruk pada kota. Phoenix, sebaliknya, telah memperoleh kembali 83% dari pekerjaan yang hilang selama resesi.