Тяжелое машиностроение производит 60% товарной продукции отрасли. Эта группа подотраслей отличается высокой металлоемкостью при производстве 1 т готовой продукции, электроемкостью и малой трудоемкостью. Тяжелое машиностроение включает: производство оборудования для металлургических предприятий, горно-шахтного, крупного энергетического оборудования, тяжелых станков и кузнечно-прессовых машин, крупных морских и речных судов, локомотивов и вагонов. Для этой отрасли характерны как предприятия законченного производственного цикла, самостоятельно осуществляющие заготовку, обработку и сборку деталей и узлов, так и заводы, сочетающие эти операции с монтажом поступающих в порядке кооперированных связей деталей, агрегатов и секций. В составе отрасли наряду с узкоспециализированными заводами действуют и универсальные, выпускающие разные виды продукции.
Предприятия этой группы географически тяготеют к металлургическим базам. При этом некоторые виды металлоемких машиностроительных производств, выпускающих крупногабаритные машины с малой транспортабельностью или узкоотраслевым потреблением, располагаются в районах их потребления.
Производство металлургического оборудования сложилось вблизи центров развития металлургии и потребления этой продукции: на Урале (Екатеринбург, Орск), в Центральном (Электросталь), Поволжском (Сызрань), Восточно-Сибирском (Красноярск, Иркутск), Дальневосточном (Комсомольск-на-Амуре) районах.
Горно-шахтное оборудование выпускается на предприятиях, расположенных в главных угольных районах страны: Западной Сибири (Прокопьевск, Кемерово), Восточной Сибири (Черемхово, Красноярск), на Урале (Екатеринбург, Копейск).
Производство оборудования для нефтяной и газовой промышленности находится в нефте- и газодобывающих районах: Урало-Поволжье, Северном Кавказе, Западной Сибири.
Энергетическое машиностроение возникло и развивалось преимущественно в крупных центрах машиностроения, где сосредоточены кадры квалифицированных рабочих. Мощные паровые и гидравлические турбины и генераторы производятся в Северо-Западном (Санкт-Петербург), Уральском (Екатеринбург), Западно-Сибирском (Новосибирск) районах. Санкт-Петербург и Екатеринбург специализируются также на выпуске газовых турбин, Екатеринбург — теплофикационных турбин. Для атомных электростанций реакторы изготавливают в Северо-Кавказском (Волгодонск) и Северо-Западном (Колпино) районах. Производство паровых котлов организовано в Центральном (Подольск), Центрально-Черноземном (Белгород), Северо-Кавказском (Таганрог), Западно-Сибирском (Барнаул) районах.
Энергетическое оборудование — мощные дизели для судов — выпускают в Санкт-Петербурге, Брянске, Нижнем Новгороде, Хабаровске, для тепловозов и электростанций — в Балаково, Пензе, Коломне.
Металлоемкие предприятия по производству тяжелых станков и кузнечно-прессового оборудования, выпускающие продукцию небольшими сериями, размещаются вне металлургических баз. Крупные производители этой отрасли находятся в Центральном (Коломна, Иванове), Центрально-Черноземном (Воронеж), Поволжском (Ульяновск), Западно-Сибирском (Новосибирск) районах.
Локомотивостроение исторически возникло там, где начала складываться железнодорожная сеть России (Центральный район, Санкт-Петербург). В связи с большим потреблением металла новые предприятия локомотивостроения создавались вблизи металлургических баз. В Центральном районе организовано производство тепловозов (Коломна), маневровых тепловозов (Брянск, Людиново, Муром). Электровозы выпускаются на Северном Кавказе (Новочеркасск), а моторы к ним — на заводе «Динамо» (Москва). В Демихово начато производство пригородных электропоездов.
Вагоностроение формировалось в тех же районах, что и локомотивостроение. В современном размещении предприятий учитывается наличие в районе не только металла, но и древесного сырья. В отрасли сложилось четкое разделение труда. Так, грузовые магистральные вагоны производятся в Нижнем Тагиле, Алтайске, Абакане; двухъярусные вагоны для перевозки легковых автомобилей — в Твери; пассажирские — в Санкт-Петербурге, Твери; саморазгружающиеся — в Калининграде; изотермические — в Брянске; трамвайные — в Усть-Катаве (Уральский район); для метрополитена — в Мытищах, Санкт-Петербурге.
Судостроение делится на морское и речное. Современная география морского судостроения отражает многие особенности этой отрасли, среди которых главные — специализация и связанное с ней внутриотраслевое и межотраслевое кооперирование. Большая часть производств судостроительной промышленности характеризуется повышенной металлоемкостью. Поэтому в более выгодном положении оказываются предприятия, расположенные ближе к металлургическим базам. Основной район морского судостроения и судоремонта сложился на балтийском побережье (Санкт-Петербург, Выборг, Калининград). Верфи морского судостроения находятся также в Архангельске, Мурманске, Северодвинске, Астрахани, Владивостоке; судоремонта — в Новороссийске, Владивостоке, Петропавловске-Камчатском.
Размещение речного судостроения отражает роль отдельных водных путей в грузообороте страны. Наибольшее число крупных заводов речного судостроения расположено на Волге (Нижний Новгород, Волгоград), Оби (Тюмень, Тобольск), Енисее (Красноярск), Амуре (Благовещенск). В речном судостроении видное место должно занять производство судов типа «река — море» и пассажирских теплоходов.
Общее машиностроение производит 1/4 товарной продукции отрасли и характеризуется повышенной или средней металлоемкостью, невысокой трудоемкостью и средней фондоемкостью. Предприятия ориентируются на районы потребления продукции, за исключением тех случаев, когда выпускаемые изделия отличаются значительной металлоемкостью и тяготеют к металлургическим базам.
Заводы общего машиностроения производят технологическое оборудование для нефтеперерабатывающей, химической, бумажной, лесной, строительной промышленности и сельскохозяйственные машины. Предприятия этой группы широко распространены по территории России.
Сельскохозяйственное машиностроение тяготеет к местам потребления готовой продукции и развито во всех экономических районах. Специализация предприятий соответствует специализации сельского хозяйства района и прилегающих территорий.
Крупнейшие заводы по производству зерноуборочных комбайнов расположены на Северном Кавказе (Ростов-на-Дону, Таганрог), в Восточной Сибири (Красноярск). В Центральном районе выпускают льноуборочные (Бежецк), картофелеуборочные (Рязань, Тула), силосоуборочные (Люберцы) машины. Различные сельскохозяйственные машины и оборудование производят заводы, находящиеся в Воронеже, Сызрани, Кургане, Омске, Новосибирске, Рубцовске.
Оборудование для предприятий с химической переработкой сырья (нефтеперерабатывающих, химических, бумажных) выпускают в Пензе, Туймазах, Кургане, Екатеринбурге, Ижевске, Петрозаводске и др.
Среднее машиностроение дает 15% товарной продукции отрасли. Предприятия отличаются малой металлоемкостью, трудоемкостью и фондоемкостью продукции. Они наиболее многочисленны, узкоспециализированы, имеют широкие связи по кооперации. Размещать заводы целесообразно в сложившихся и формирующихся центрах машиностроения, где есть необходимые трудовые, электроэнергетические ресурсы, достаточно высокая техническая культура и созданы условия для широкого производственного кооперирования.
К среднему машиностроению относятся предприятия, выпускающие автомобили, самолеты, металлорежущие станки, тракторы, технологическое оборудование для легкой, пищевой, полиграфической и медицинской промышленности.
Автомобилестроение отличается четкой специализацией предприятий на выпуске определенного типа автомобилей. Первые автомобильные заводы (Москва, Нижний Новгород, Ярославль) размещались в районах развитого машиностроения, которое стало базой для кооперирования с заводами-сборщиками. Впоследствии на основе этих предприятий автомобилестроение стало развиваться на Урале и в Поволжье.
Наиболее крупные предприятия создали многочисленные заводы-филиалы. Так, АО «ЗИЛ» помимо четырех заводов в Москве имеет филиалы, специализированные на выпуске агрегатов, узлов, деталей, заготовок и запасных частей, в Смоленске, Рославле и Ярцево (Смоленская область), Мценске, Петровске и Сердобске (Пензенская область), в Пензе, Рязани, Екатеринбурге.
Грузовые автомобили среднего тоннажа выпускают заводы Центрального (Москва, Брянск), Волго-Вятского (Нижний Новгород), Уральского (Миасс) районов; небольшого тоннажа и большегрузные автомобили — Поволжского района (Ульяновск и Набережные Челны). Легковые автомобили высшего и среднего класса производят в Волго-Вятском (Нижний Новгород), Центральном (Москва), Уральском (Ижевск) районах; малолитражные — в Поволжье (Тольятти), микролитражные — в Серпухове, Елабуге. Создана сеть автобусных заводов в Центральном (Ликино, Голицыне), Волго-Вятском (Павлове), Уральском (Курган), Северо-Кавказском (Краснодар) районах. В Энгельсе действует троллейбусный завод.
В восточных районах России автомобилестроение представлено лишь автосборочным заводом в Чите.
Автомобильная промышленность включает и выпуск моторов, подшипников, прицепов, электрооборудования и т.д. Специализированные предприятия по производству моторов находятся в Ярославле, Уфе, Омске, Тюмени и Заволжье. Они обеспечивают своей продукцией несколько автомобильных заводов.
Размещение предприятий тракторостроения ориентировано на районы потребления и отчасти на источники сырья (металл). Первые тракторы были выпущены Кировским заводом в Санкт-Петербурге. В 30-е гг. строятся тракторные заводы в Волгограде, Челябинске, а в последующие годы — во Владимире, Липецке, Санкт-Петербурге, Рубцовске. Для лесной промышленности создано производство трелевочных тракторов в Петрозаводске, промышленных — в Чебоксарах.