ผลิตภัณฑ์มวลรวม (จีดีพี) ของจังหวัดอุดรธานี ปี พ.ศ. 2557 อยู่ที่ 94,000 บาท เป็นอันดับ 3 ของภาคอีสาน รองจากจังหวัดนครราชสีมาและจังหวัดขอนแก่น และเป็นอันดับ 25 ของประเทศ ประชาชนมีรายได้เฉลี่ยต่อคนต่อปี 75,000 บาท สูงกว่าภาคอีสานเฉลี่ยที่ 48,000 ต่อคนต่อปี โดยจีดีพีมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นต่อเนื่องจากการขยายตัวของการค้า การลงทุน การผลิต และการบริการ[6]

โครงสร้างเศรษฐกิจสำคัญของอุดรธานี คือ การค้าปลีก-ส่ง, เกษตรกรรม, การบริการ, อสังหาริมทรัพย์ และอุตสาหกรรม โดยมีนิคมอุตสาหกรรมอันดับที่ 56 ของประเทศ และมีสนามบินศักยภาพสูง มีเที่ยวบินขึ้นลงรับส่งผู้โดยสารมากที่สุดในภาคอีสาน ถือว่าเป็นฐานการคมนาคมขนส่งออกทางอากาศ เชื่อมโยงไปสู่กลุ่มประเทศอินโดจีนและเป็นจุดแรกในการกระจายสินค้าไปยังภูมิภาคใกล้เคียงและประเทศในอนุภาคลุ่มแม่น้ำโขง เป็นศูนย์กลางของการเงินและการค้ากับประเทศลาว ประเทศจีน และประเทศเวียดนาม

ย่านการค้าที่สำคัญ

• ย่านถนนทองใหญ่–ถนนประจักษ์ศิลปาคม เป็นจุดบรรจบของถนนสำคัญสองสาย และยังเป็นศูนย์กลางการคมนาคมสำคัญของจังหวัดอุดรธานี เนื่องจากเป็นที่ตั้งของสถานีขนส่งผู้โดยสารอุดรธานีแห่งที่ 1 และสถานีรถไฟอุดรธานี ซึ่งเป็นย่านการค้าที่สำคัญ มีห้างสรรพสินค้า ร้านค้า ร้านอาหาร หลายประเภทอยู่ด้วยกัน และยังเป็นจุดนัดพบปะสังสรรค์ของชาวอุดร ซึ่งมีห้างสรรพสินค้าจำนวนมากตั้งอยู่

• ย่านถนนนิตโย หรือ ถนนโพศรี ทางหลวงหมายเลข 22 หรือถนนนิตโย เป็นถนนที่เป็นเส้นทางหลักเชื่อมต่อกับจังหวัดสกลนคร แต่ช่วงที่อยู่ในเขตตัวเมืองอุดรธานี จะเรียกว่า ถนนโพศรี และเชื่อมต่อกับย่านธุรกิจที่สำคัญอีกหลายย่าน จึงเป็นถนนที่มีห้างสรรพสินค้า โรงแรม ร้านค้าต่าง ๆ รวมทั้งตลาดขนาดใหญ่ตั้งอยู่

• ย่านวงเวียนห้าแยกน้ำพุ ห้าแยกน้ำพุ เป็นจุดบรรจบของถนนสายสำคัญของจังหวัดอุดรธานี ซึ่งได้รับการวางผังเมืองไว้เป็นอย่างดีตั้งแต่อดีต และเป็นสัญลักษณ์สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่อยู่คู่เมืองอุดรธานี นับตั้งแต่เมื่อเริ่มมีการก่อตั้งเมืองอุดรธานีขึ้นมา ทำให้บริเวณห้าแยกน้ำพุเป็นย่านกานค้าเก่าแก่ที่มีร้านค้าต่าง ๆ มากมายรวมอยู่ในย่านนี้ นอกจากนี้ยังเป็นย่านธุกิจค้าส่งเสื้อผ้าที่สำคัญของภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน

• ย่านวงเวียนหอนาฬิกา วงเวียนหอนาฬิกาหรือสี่แยกคอกวัว เป็นหนึ่งในวงเวียนสำคัญของเมืองอุดรธานี ซึ่งเป็นจุดตัดของถนนอุดรดุษฎีและถนนประจักษ์ศิลปาคม เป็นย่านการค้าสำคัญของเมืองอุดรธานีมาตั้งแต่อดีตที่เชื่อมไปยังย่านอื่น ๆ ของตัวเมือง

• ย่านถนนมิตรภาพ (ถนนเลี่ยงเมืองช่วงอุดรธานี–หนองคาย) เป็นย่านธุรกิจแห่งใหม่ที่เกิดจากการขยายตัวของเมืองไปยังชานเมือง เป็นเส้นทางสำคัญที่เชื่อมต่อไปยังจังหวัดข้างเคียง และประเทศเพื่อนบ้าน ทำให้มีห้างสรรพสินค้าและร้านค้ามากมายเกิดขึ้น โดยเฉพาะกลุ่มวัสดุก่อสร้างและเครื่องเรือน และค้าส่ง ค้าปลีกสินค้าแฟชั่น

• ย่านถนนมิตรภาพ (ถนนเลี่ยงเมืองช่วงอุดรธานี–ขอนแก่น) เป็นย่านธุรกิจแห่งใหม่ที่เกิดจากการขยายตัวของเมืองไปยังชานเมือง เป็นเส้นทางสำคัญที่เชื่อมต่อไปยังจังหวัดข้างเคียง

• ย่านถนนบุญยาหาร (ถนนเลี่ยงเมืองช่วงอุดรธานี–หนองบัวลำภู) เป็นย่านธุรกิจแห่งใหม่ ที่เกิดจากการขยายตัวของตัวเมืองไปยังชานเมือง ซึ่งมีหมู่บ้านจัดสรรจำนวนมากตั้งอยู่ เป็นเส้นทางที่เชื่อมต่อไปยังสนามบินนานาชาติอุดรธานีซึ่งเป็นศูนย์กลางการบินของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ นอกจากนี้ ถนนสายนี้ยังเป็นที่ตั้งของสถานีขนส่งผู้โดยสารอุดรธานีแห่งที่สอง ตลอดจนสามารถเชื่อมต่อไปยังจังหวัดหนองบัวลำภูและจังหวัดเลย ทำให้มีห้างค้าปลีกค้าส่งจำนวนมากตั้งอยู่