Královéhradeckému kraji dominuje výroba dopravních prostředků a jejich komponent, která má největší podíl na krajském exportu. Firmy se primárně zaměřují na oblast vývoje a výroby osobních automobilů, výrobu pryžových a plastových výrobků a dále na vývoj, konstrukci a testování celků a dílčích komponent s využitím informačních technologií. V průmyslových zónách Solnice-Kvasiny a Vrchlabí sídlí provozovny ŠKODA AUTO. K jejím významným subdodavatelům patří rudnický Akwel Automotive, jaroměřský KARSIT HOLDING a jičínský Ronal CR. V Hořicích pak sídlí přední český poskytovatel vývojových služeb pro automotive, společnost Altran CZ. Strojírenské firmy jako takové (například Bühler Motor, KASPER KOVO, Wikov MGI, Farmet nebo ZVU STROJÍRNY) směřují svou činnost na vývoj a výrobu dílů i strojních celků, engineering a projektování.
Historickou tradici má stejně jako v kraji Libereckém a Pardubickém textilní průmysl. Firmy (například Juta, GRUND, I N O T E X, MILETA, Veba, textilní závody) se zaměřují na výzkum, vývoj a výrobu textilních materiálů, konkrétně například na využití nových ekologicky šetrných postupů zušlechťování a barvení.
Mezi progresivní a proexportní obory se řadí elektronika, optika, elektrotechnika a IT, zastoupené například firmami ABB, ALTEC, ATAS elektromotory Náchod, GIST, CTS Ceramics, Pepperl + Fuchs Manufacturing, Quadient, SQS Vláknová optika, T-MAPY, Tyco Electronics EC Trutnov a ZPA Nová Paka. Rozvinutá je zejména výroba elektrických, elektronických a elektroinstalačních zařízení a součástek včetně měřících, regulačních, zkušebních a navigačních přístrojů. V rámci IT se jedná o vývoj softwarových řešení, zpracování velkých dat, aplikaci znalostních a mobilních technologií a smart senzorů.
Přítomnost celé řady výzkumných organizací a vzdělávacích kapacit (například Fakultní nemocnice, Lékařská a Farmaceutická fakulta UK, Fakulta vojenského zdravotnictví UO a Univerzita Hradec Králové) přispívá k významnému postavení výzkumu, vývoje a výroby léčiv, zdravotnických prostředků a potravinových doplňků. Tento segment reprezentují například firmy ARROW International CR, ELLA-CS, GENERI BIOTECH. Dochází zde mimo jiné k transferu technologií, smluvnímu výzkumu nebo tvorbě společných patentů. V Královéhradeckém kraji je rovněž rozvinuto zemědělství a lesnictví a přidružené obory (AGRO CS, Lesy České republik, Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, Farmet a BEDNAR FMT).
V krajském městě sídlí TECHNOLOGICKÉ CENTRUM Hradec Králové, které pomáhá v rozvoji začínajícím podnikatelům a startupovým projektům. Zviditelnit výzkum, vývoj a inovace napomáhá regionální inovační značka +inovace. Rozvoj krajských aktivit podporuje Platforma investic, rozvoje a inovací Královéhradeckého kraje. Vyzdvihnout lze také klastrové iniciativy (Czech Stone Cluster, Omnipack a Technologický klastr). V Královéhradeckém kraji působí také organizace zabývající se vědou a výzkumem – od výzkumu a šlechtění ovoce přes zootechnický výzkum až po výzkum v oblastech imunologie, fyziologie a ontogeneze.