Chennai ialah ekonomi keempat terbesar di India, dengan KDNK AS$58.6 bilion PPP (AS$17 bilion KDNK nominal, 2010). Chennai mempunyai pangkalan industri yang pelbagai termasuk industri automotif, komputer, teknologi, pembuatan perkakasan dan penjagaan kesihatan. Bandar ini merupakan pengeksport kedua terbesar India bagi perkhidmatan teknologi maklumat (IT) dan penyumberan luar proses perniagaan (BPO) setakat 2012. Bandar ini adalah rumah kepada sebahagian besar sektor kereta India, memberikannya nama "Detroit of India." Menurut Euromonitor, ia terkenal sebagai Ibu Kota Budaya India Selatan dan merupakan bandar yang paling banyak dikunjungi di India oleh pelawat asing. Bandar ini juga menempatkan Pasaran Saham Madras, bursa saham keempat India dan satu daripada empat yang diiktiraf secara kekal oleh SEBI. Ia juga merupakan yang ketiga terbesar di negara ini mengikut volum dagangan, di belakang hanya Bursa Saham Bombay dan Bursa Saham Nasional India.
Perindustrian bandar ini bermula sejak abad ke-16, apabila kilang tekstil menghasilkan komoditi yang dihantar ke Britain semasa pertempuran dengan Perancis. Menurut majalah Forbes, Chennai adalah salah satu bandar yang paling pesat berkembang di dunia, berada di antara "Forbes-10 Bandar Terpantas Berkembang di Dunia." Ia dinilai keempat di India kerana mempunyai firma Fortune 500 terbanyak, selepas hanya Mumbai, Delhi dan Kolkata. Ia juga menempatkan 24 perusahaan India dengan nilai bersih gabungan lebih daripada $1 bilion. Sehingga 2012, bandar ini mempunyai kira-kira 34,260 perusahaan yang diiktiraf di 15 zonnya, dengan 5,196 mempunyai modal berbayar lebih daripada 50 lakh.
Ekonomi Chennai adalah pelbagai, dengan automotif, perkhidmatan perisian, pembuatan perkakasan, penjagaan kesihatan dan sektor perkhidmatan kewangan menjadi tumpuan. Menurut Gabungan Industri India, ekonomi Chennai akan meningkat kepada AS$100 bilion, atau 2.5 kali ganda saiz semasa, menjelang 2025. Sehingga 2012, bandar itu bersedia untuk pelaburan industri besar-besaran, dengan pelaburan 1 lakh crore dalam perancangan berakhir lima tahun akan datang. GaWC mengklasifikasikan Chennai sebagai bandar global, memberikannya tahap Beta berdasarkan capaian di seluruh dunia dan kepentingan kewangannya.
Bandar ini menempatkan kira-kira 30% daripada sektor kenderaan India dan 40% daripada industri komponen auto. Hyundai, Renault, Robert Bosch, Nissan Motors, Ashok Leyland, Daimler AG, Caterpillar Inc., Komatsu Limited, Ford, BMW dan Mitsubishi semuanya mempunyai unit pembuatan di Chennai. Kilang Kenderaan Berat Avadi mengeluarkan kenderaan tentera, terutamanya kereta kebal tempur utama India, Arjun MBT. Indian Railways menggunakan Integral Coach Factory untuk membina koc kereta api dan peralatan bergolek lain. Banyak firma tekstil terletak di zon perindustrian Ambattur–Padi, dan zon ekonomi khas (SEZ) untuk pengeluaran pakaian dan kasut telah diwujudkan di pinggir bandar selatan bandar itu. Chennai menyumbang lebih separuh daripada eksport kulit India.
Banyak perniagaan perisian dan perkhidmatan perisian mempunyai pusat pembangunan di Chennai, yang menyumbang 14 peratus daripada jumlah eksport perisian India sebanyak 14,42,140 lakh pada 2006–07, menjadikannya pengeksport perisian kedua terbesar India selepas Bangalore. Apabila ia dibangunkan, Tidel Park di Chennai telah diiklankan sebagai taman IT terbesar di Asia. Perniagaan perisian utama beroperasi di sini, dengan beberapa menjadikan Chennai sebagai ibu pejabat utama mereka.
The World Bank, 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, Abu Dhabi Commercial Bank , Asian Development Bank, Credit Suisse, BNP Paribas Fortis, Irevna,Deutsche Bank dan Citibank semuanya mempunyai pejabat belakang dan pusat pembangunan di bandar Chennai adalah rumah kepada bank perdagangan peringkat nasional Indian Bank dan Indian Overseas Bank, serta pelbagai negeri bank koperasi peringkat, kewangan, dan firma insurans. Nokia, Nokia Siemens, Motorola, Dell, Force10, Wipro, Zebronics, Foxconn dan Siemens adalah antara firma telekomunikasi dan elektronik yang terletak di dalam dan berhampiran Chennai. Chennai kini merupakan pengeksport utama peralatan elektronik India, menyumbang 45 peratus daripada jumlah eksport pada 2010–11. Raksasa telekom Ericsson dan Alcatel-Lucent, raksasa farmaseutikal Pfizer, dan raksasa kimia Dow Chemicals semuanya mempunyai pusat R&D di Chennai. Perusahaan dan makmal bioteknologi ditempatkan di taman bioteknologi TICEL di Taramani dan taman bioteknologi Jubli Emas di Siruseri. Bursa Saham Madras ialah bursa saham di Chennai.
Menurut penyelidikan Bank Perumahan Negara mengenai indeks harga kediaman bandar-bandar India, Chennai menyaksikan kenaikan paling banyak semasa krisis kewangan global 2008–2012. Menurut tinjauan yang dijalankan oleh 99acres.com pada 2011, hartanah Chennai mengalami kenaikan harga purata sebanyak 7%, dengan Tambaram, Chrompet dan Thoraipakkam mendahului. Pelancongan perubatan merupakan satu lagi sektor utama ekonomi Chennai, menyumbang 45 peratus daripada semua pelawat perubatan di India. Industri pawagam dan televisyen Tamil juga merupakan komponen penting ekonomi Chennai. Pusat Perdagangan Chennai, yang terletak di Nandambakkam, juga merupakan kemudahan eksposisi tetap. Chennai berada di kedudukan keenam di kalangan bandar-bandar India yang menjadi rumah kepada orang-orang terkaya di negara itu, dengan 385 penduduk sangat kaya. Bandar ini merupakan pasaran ketiga terbesar India untuk kereta premium.