Im Unterschied zum Bergbau verteilte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts die Metallindustrie, zu der hier die Eisen- und Stahlerzeugung, die Eisen-, Blech- und Metallwarenverarbeitung gerechnet werden soll, sowie der Maschinenbau über mehrere Regionen Westfalens. Die älteste dieser Regionen war das Siegerland, das zu Beginn des 20. Jahrhunderts nach Lothringen das größte Erzrevier Deutschlands war; hier und in den angrenzenden Kreisen Wittgenstein und Olpe entwickelte sich auch eine kleine Blech- und Metallwarenindustrie.

Im angrenzenden märkischen Raum hatte sich, aus dem Handwerk und Heimgewerbe hervorgegangen, ein sehr differenziertes Kleineisengewerbe herausgebildet. In Lüdenscheid, Altena und Iserlohn wurden Knöpfe, Schnallen, Spangen hergestellt, Draht und Drahtprodukte (Nägel, Nadeln), Werkzeuge, Messer, Sensen und Pfannen, in Iserlohn aufgrund eines lokalen Galmeiabbaus auch Messing- und Bronzewaren (Armaturen). In Schwelm, Hagen, Wetter und Hattingen wurden Werkzeuge, Klingen, Schlösser, Beschläge, Schrauben, Ketten, landwirtschaftliche Geräte und Eisenbahnmaterialien produziert. Seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts dehnte sich diese Kleineisenindustrie nicht nur in das östliche Sauerland aus, sondern erweiterte ihr Spektrum der verarbeiteten Materialien durch die Aufnahme weiterer Nichteisenmetalle (Messing, Aluminium etc.)und vollzog den Übergang zur Haushaltswarenherstellung und Zuliefererindustrie für den Fahrzeugbau erfolgreich.

Ein dritter Schwerpunkt der Metallindustrie und des Maschinenbaus lag seit der Mitte des 19. Jahrhunderts in Ravensberg, speziell im Raum Bielefeld. Hier hatten sich in den 1860er Jahren in Reaktion auf den Bedarf der Wäschenäherei mehrere Nähmaschinenfabriken entwickelt, die in den 1880er Jahren die Herstellung von Fahrrädern und Fahrradteilen aufgenommen und die seit den 1890er Jahren ihre Produktion durch die Herstellung von Registrierkassen, Büromaschinen, Milchzentrifugen und Förderanlagen für die Bekleidungsherstellung erweitert hatten. Die Ansätze zum Automobilbau waren demgegenüber kurz vor dem Ersten Weltkrieg bzw. gegen Ende der 1920er Jahre teils wegen falscher Produktpolitik, teils wegen Kapitalmangels abgebrochen. Ferner gab es in Ravensberg noch Werkzeugmaschinenbetriebe und Eisenhütten. Die Entwicklung einer Elektroindustrie, für die angesichts der zahlreichen feinmechanischen Betriebe günstige Voraussetzungen gegeben waren, beschränkte sich auf wenige Betriebe. Zu einem der größten Haushaltsgerätehersteller Deutschlands entwickelte sich die im Jahre 1899 in Herzebrock bei Gütersloh gegründete Firma Miele.

Vierte und größte Region der Metallindustrie und des Maschinenbaus in Westfalen war das Ruhrgebiet; seine Entwicklung sei näher beschrieben. Hier wurden in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts durchschnittlich etwa 41 v. H. der Stahlproduktion des kontinentalen Westeuropas hergestellt. Um die Jahrhundertwende stammten etwa ein Drittel, in den 1920er Jahren zwei Drittel der Roheisenproduktion des Deutschen Reiches aus dieser Region. Bei der Stahlproduktion schwankten die Anteile des Ruhrgebiets je nach Produkt zwischen einem und zwei Drittel. Auf der Eisen- und Stahlerzeugung bauten zudem eine metallverarbeitende und eine Maschinenbauindustrie auf, die im Unterschied zum märkischen Raum vor allem große Guß- und Schmiedeteile, Großmaschinen für den Eisenbahnbau, den Bergbau und das Militär, ferner Brückenteile, Schiffsschrauben, Glocken, Haushaltsgeräte usw. herstellten.

Zur Sicherstellung einer billigen Energieversorgung kaufte die Eisen- und Stahlindustrie Zechen auf. Vor dem Ersten Weltkrieg betrug der Anteil dieser sog. Hüttenzechen an der gesamten Kohlenförderung des Ruhrgebiets bereits 25 v. H. Außerdem begannen sie sich Weiterverarbeitungsbetriebe, vor allem Stahl- und Walzwerke, aber auch Maschinenbaubetriebe im Ruhrgebiet, im märkischen Raum und im Ravensberger Land anzugliedern; seit der Jahrhundertwende entstand damit die montanindustrielle Verflechtung des Ruhrgebiets.

Im Jahre 1913 stellten zehn Unternehmen etwa zwei Drittel der Eisen- und Stahlproduktion des Ruhrgebiets her. Knapp die Hälfte der Eisen- und Stahlbeschäftigten waren im westfälischen Teil des Ruhrgebiets beschäftigt; sie gehörten vor allem der Gelsenkirchener Bergwerks AG, dem Bochumer Verein, Hoesch, den Hagener Eisen- und Stahlwerke sowie der Hoerder Hüttenunion an. Es zeichnete sich jedoch ab, daß sich die Roheisen- und -stahlproduktion zunehmend an den Rhein verlagerte, weil er im Winter nicht vereiste und abgabenfrei war, d. h. günstigere Transportmöglichkeiten für die Heranschaffung der Erze bot als der im Jahre 1899 eröffnete Dortmund-Ems-Kanal.

Die Niederlage Deutschlands im Ersten Weltkrieg bedeutete für die Eisen- und Stahlindustrie des Ruhrgebiets - ähnlich wie für seinen Bergbau - aufgrund der Abtrennung Lothringens, des Saargebietes und von Teilen Oberschlesiens eine Aufwertung, da sich der Anteil Rheinland/Westfalens an der Roheisen- bzw. Rohstahlerzeugung Deutschlands von ca. 50 v. H. in der Vorkriegszeit auf 60-80 v. H. in den 1920/30er Jahren erhöhte. Demgegenüber mußte sie deutliche Einbußen bei ihrem Rohstoffbezug hinnehmen, da nicht nur die deutschen Erzgruben verloren gingen, sondern auch die Erzlieferungen aus Lothringen drastisch gedrosselt wurden. Das Siegerland, in dessen Erzgruben sich die großen Eisen- und Stahlwerke des Ruhrgebiets bereits vor dem Ersten Weltkrieg eingekauft hatten, konnte den Ausfall Lothringens und Luxemburgs weder ausgleichen noch eine Perspektive bieten; im Verlauf der 1920er Jahre wurden hier von 60 Erzgruben mehr als die Hälfte wegen Erschöpfung geschlossen. Nichtsdestoweniger blieb im Siegerland die Eisen- und Stahlherstellung und -verarbeitung die beschäftigungsstärkste Industriebranche - seit den 1920er Jahren jedoch im wesentlichen als Dependance der großen Ruhrunternehmen.

Abgesehen von der Rohstoffbeschaffung entwickelte sich in den 1920er Jahren die Entstehung weltweiter Überkapazitäten zu einem zentralen Problem. Bereits seit der Jahrhundertwende hatte es in der Ruhreisenindustrie nach dem Vorbild des Rheinisch-Westfälischen Kohlensyndikats Versuche zur Regelung des Wettbewerbs gegeben; im Unterschied zum Bergbau war jedoch die Kraft des Roheisensyndikats und des Stahlwerkverbandes aufgrund der Heterogenität der Produkte zu gering, um dauerhaft verbindliche Produktions- und Preisabsprachen durchzusetzen. Der Roheisen Verband und die im Jahre 1924 gegründete Deutsche Rohstahlgemeinschaft konnten erst seit Mitte der 1920er Jahre durch Quotenfestsetzungen den Binnenmarkt einigermaßen regulieren und darüber hinaus für Spezialerzeugnisse den Exportmarkt öffnen.

Erfolgversprechender für die Regulierung der Produktion erschien der Weg des Unternehmenszusammenschlusses. Dazu diente die im Jahre 1926 erfolgende Gründung der Vereinigten Stahlwerke (VST) mit Sitz in Düsseldorf. Sie vereinigten große Eisen- und Stahlunternehmen des Ruhrgebiets mit Zweigwerken im gesamten Reich zum größten Montankonzern Europas. Sein Anteil am RWKS betrug 22 v.H., am Roheisenverband, an der Rohstahlgemeinschaft und dem Stahlwerksverband zwischen 41 und 43 v.H.; seine Beschäftigtenzahl belief sich auf knapp 200.000. Das Unternehmen blieb jedoch trotz der Stillegungs-, Konzentrations-, Rationalisierungs und Modernisierungsprozesse gewinnschwach, denn es litt an einer Überkapitalisierung - die Gründerkonzerne hatten ihre Einbringungen zu hoch bewertet - und an mangelnden Absatzmöglichkeiten. Erst unter dem Einfluß der nationalsozialistischen Autarkie- und Rüstungspolitik erfuhren die VST und die Ruhreisenindustrie insgesamt, die in den 1930er Jahren 95 v. H. der deutschen Eisen- und 70 v. H. der deutschen Stahlproduktion herstellten, Protektion und Förderung weit über den weltwirtschaftlichen Bedarf hinaus.

Nach dem Zusammenbruch des Dritten Reiches stellten die Alliierten nicht nur den Bergbau, sondern auch die Eisen- und Stahlindustrie unter ihre Kontrolle. Sie wollten die wirtschaftliche und politische Macht der Ruhrindustriellen, die sie für den Aufstieg der Nationalsozialisten mitverantwortlich machten, zerschlagen, Entschädigungsforderungen befriedigen, eine innerdeutsche Wettbewerbswirtschaft fördern und die Konkurrenz auf den internationalen Märkten reduzieren. Die spektakulärste Maßnahme, die Demontage der Anlagen, beeinträchtigte das Wiederaufleben der Produktion nur kurzfristig. Langfristig erwies sie sich eher als nützlich, konnte sie doch erfolgreich zur Begründung von Kreditwünschen für Modernisierungs- und Rationalisierungsinvestitionen gegenüber dem Staat herangezogen werden.

Die Kontrolle der Ruhreisen- und Stahlindustrie sollte vor allem im Rahmen der Montanunion erfolgen. Sie hob die Eisen- und Stahlzölle zwischen den angeschlossenen europäischen Ländern auf, schrieb die Transparenz der Preis- und Verkaufsbedingungen vor, verbot nationale Subventionen und Kartelle und erlaubte seiner Exekutive, der Hohen Behörde, durch Empfehlungen, Geldbußen und - im Falle der Krise - durch Vorgabe von Produktionsquoten den Markt zu beeinflussen. Wie im Bergbau war die Effektivität dieser Politik jedoch nur von kurzer Dauer, da die Bundesrepublik im Zuge des auflebenden Ost-West Konflikts fest in den Westen eingebunden werden und ihre Wirtschaft möglichst effektiv arbeiten sollte. Noch in den 1950er Jahren setzte ein erneuter Konzentrationsprozeß ein. Die Eisen- und Stahlbetriebe des Ruhrgebiets behielten ihre dominierende Stellung in der Branche. Größtes Rohstahlunternehmen der Bundesrepublik war zu Beginn der 1970er Jahre die Firma Thyssen, deren Betriebe sich in Duisburg konzentrierten, gefolgt von Hoesch in Dortmund, wo ca. 13 v. H. der bundesdeutschen Eisen- und Stahlproduktion hergestellt wurden.

Auch die Wachstumsdynamik der Eisen- und Stahlindustrie begann jedoch seit den 1960er Jahren, nur wenig später als im Bergbau, nachzulassen. Der bundesdeutsche Anteil an der Weltstahlindustrie sank von 10 v. H. in den 1950er Jahren auf 7, 5 v. H. im Jahre 1974. Mehrere Ursachen waren dafür ausschlaggebend: Zum ersten konnte der Brennstoffverbrauch in der Eisen- und Stahlerzeugung aufgrund von Rationalisierungsmaßnahmen reduziert werden, so daß jetzt die Transportkosten für die Erze wichtiger als diejenigen für die Brennstoffe wurden. Da die Erze jedoch in wachsendem Maße aus dem Ausland und zumeist über See, d. h. aus Brasilien, Schweden, Liberia, Kanada usw. kamen, wurden Küsten- und Flußstandorte kostengünstiger als Standorte in Kohlerevieren. Zum zweiten wies die Ruhreisen- und -stahlindustrie relativ hohe Arbeitskosten auf, so daß Billiglohnländer deutliche Kostenvorteile hatte. Zum dritten erfolgte in einzelnen Verwendungsbereichen eine Ersetzung von Stahl und Eisen durch Kunststoff und Aluminium, so daß sich die Absatzmöglichkeiten reduzierten. Zum vierten schließlich erhob die BRD vergleichsweise geringe Zölle auf die Eisen- und Stahleinfuhr, so daß in den 1970/80er Jahren die Importquote deutlich stieg.

Ähnliche Ursachen führten in den 1960/70er Jahren auch die metallverarbeitende Industrie und den Maschinenbau in den anderen westfälischen Regionen in eine Krise. Vielen Unternehmen gelang es nicht, ihre Produktionspalette zu erweitern, durch die Einführung einer elektronischen Steuerung zu modernisieren oder in das kostengünstigere Ausland zu verlagern. So endete im Bielefelder Raum die Blütezeit eines Gros des Maschinenbaus in den 1960/70er Jahren, als der Binnenmarkt weitgehend gesättigt war und die traditionellen Hauptprodukte Nähmaschinen, Fahrräder und Registrierkassen der internationalen Konkurrenz, insbesondere aus den asiatischen Ländern, ausgesetzt wurden.

Die Reaktion auf das nachlassende Wachstum bestand in einer Intensivierung der Produktions- und Preisabsprachen sowie in Übernahme- und Fusionsprozessen. Krupp übernahm den Bochumer Verein und legte im Jahre 1968 dessen Hochofenproduktion still, so daß die Hoesch Werke AG, die im Jahre 1966 die Dortmund-Hörder Hüttenunion übernommen hatten, als einziges Eisen- und Stahlgroßunternehmen Westfalens übrig blieb. Mit der Einstellung der Eisen- und Stahlproduktion von Hoesch und Klöckner in Hagen zu Beginn der 1970er Jahre verlagerte sich das Schwergewicht der Eisen- und Stahlindustrie weiter an den Rhein. Mitte der 1970er Jahre geriet die bundesdeutsche Eisen- und Stahlindustrie dann definitiv in eine dem Bergbau vergleichbare strukturelle Überproduktionskrise. Ursache hierfür waren vor allem der Auf- und Ausbau der Stahlindustrie in Japan, Südkorea, Brasilien und China, die den Weltmarkt kostengünstiger beliefern konnten, so daß die bundesdeutschen Exporte sanken und die Importe weiter stiegen. Daraufhin wurden die Rationalisierungsanstrengungen intensiviert. Die Beschäftigtenzahl der Eisen- und Stahlindustrie halbierte sich zwischen 1974 und 1988 von 283.000 auf 126.000.

Zudem versuchte die deutsche Eisen- und Stahlindustrie jetzt ein internationales Kartell abschließen. Das im Jahre 1977 gegründete Kartell European Confederation of Iron and Steel Industries (Eurofer I) zerfiel jedoch bald aufgrund hoher staatlicher Subventionen für die französische und britische Stahlindustrie und der Nichteinhaltung der Produktionsquoten; erst als in den 1980er Jahren die EG-Kommission den Krisenfall deklarierte, konnten erneut Preise und Produktionsquoten festgesetzt werden (Eurofer II). Nach dem Kohlemarkt war damit auch der Eisen- und Stahlmarkt vollständig staatlich reglementiert.

Die Quotenregelungen gaben der deutschen Stahlindustrie faktisch einen Bestandsschutz; die beträchtlichen Subventionen der Bundesregierung führten zu weiteren Rationalisierungsmaßnahmen, Sozialplänen und Abschreibungsmöglichkeiten, die den Modernisierungs- bzw. Schrumpfungsprozeß erleichterten. Zudem erweiterten die großen Ruhrstahlkonzerne ihr Produktionsspektrum. Thyssen engagierte sich in der amerikanischen Autozubehör- und Maschinenbauindustrie und im deutschen Lokomotivbau, der Robot- und Lasertechnik sowie in Handel und Dienstleistungen; Krupp nahm die Herstellung von Informations- und Leitsystemen auf, Hoesch wandte sich der Computersoftware zu; Klöckner nahm die Kunststoffherstellung sowie die Fertigung von Verpackungs- und Getränkemaschinen auf, und Mannesmann erweiterte sich um eine Telekommunikationssparte. Aufgrund dieser Maßnahmen schrumpfte der Anteil der Eisen- und Stahlherstellung in den Konzernen auf 25-50 v.H. Ein Zusammenschluß der großen Stahlkonzerne des Ruhrgebiets (Thyssen, Krupp, Hoesch, Klöckner und Mannesmann), die knapp zwei Drittel der deutschen Roheisenproduktion herstellten, nach dem Vorbild der Vereinigten Stahlwerke in den 1920er Jahren oder der Ruhrkohle AG, um der Stahlkrise gemeinschaftlich zu begegnen, erfolgte jedoch erst schrittweise in den 1990er Jahren.

Die Textil-, Wäsche- und Bekleidungsindustrie war zu Beginn des 20. Jahrhunderts der dritte große Industriebranchenkomplex Westfalens. Er hatte mit der Leinenherstellung und der darauf basierenden Wäsche- und Bekleidungsherstellung einen Schwerpunkt in Minden-Ravensberg und mit der Baumwollspinnerei und -weberei einen Schwerpunkt im Münsterland, insbesondere im Westmünsterland. Darüber hinaus gab es eine kleine Seidenindustrie in Bielefeld und Gütersloh; nach dem Zweiten Weltkrieg wurden zudem einige Bekleidungsunternehmen zwischen Wattenscheid und Gelsenkirchen gegründet.

Das Leinen war zu Beginn des Jahrhunderts nur noch ein Nischen- und Luxusprodukt, da es aufgrund seiner hohen Produktionskosten gegenüber der Baumwolle auf dem Massenmarkt kaum noch konkurrenzfähig war. Infolgedessen wurde das 20. Jahrhundert für die Leinenherstellung und -verarbeitung zu einer Zeit der Krisen und des Niedergangs, der nur kurz durch die Autarkiepolitik des Dritten Reiches aufgehalten wurde. Seit dem Ende der 1950er Jahre trat zu der Konkurrenz durch die Baumwolle noch die Konkurrenz der Kunstfaserstoffe, die billig aus Ländern der Dritten Welt, aus Indien, Korea, Taiwan, Hongkong, China, und aus Osteuropa importiert wurden. Obwohl die Leinenindustriellen seit der Mitte der 1960er Jahre dem Absatzrückgang dadurch begegneten, daß sie ihre Produktion zunehmend auf Mischfasergarne und Halbleinenprodukte umstellten und ihre Unternehmen miteinander verschmolzen, konnten sie den Niedergang nicht verhindern. Das Jahr 1974 wurde zum Schlußjahr der Bielefelder und damit des Hauptzentrums der westfälischen und westdeutschen Leinenindustrie.

Demgegenüber reagierten die Wäsche- und Bekleidungshersteller Minden-Ravensbergs und des Ruhrgebiets - letztere war nach dem Zweiten Weltkrieg aufgrund des hohen Angebotes an weiblichen Arbeitskräften und der Nähe zu einem Massenmarkt entstanden - in den 1970er Jahren auf die billige Importkonkurrenz vielfach damit, daß sie ihre Produktion ins kostengünstigere Ausland verlagerten. Nur Design und Verwaltung verblieben in Deutschland.

Anders als die Leinenindustrie befand sich die Baumwollindustrie Westfalens, die sich insbesondere im Westmünsterland konzentrierte, seit den 1870er Jahren im Aufschwung. Sie profitierte von der Schutzzollpolitik des Deutschen Reiches und dem nahen Massenmarkt des Ruhrgebietes. Der Anteil ihrer Beschäftigten an der Gesamtzahl der Baumwollbeschäftigten des Zollvereins bzw. des Deutschen Reiches erhöhte sich von 1846: 3,9 v. H. bis auf 1907: 7,1 v. H. Das Westmünsterland stieg neben Elsaß-Lothringen, Bayern und Sachsen zu einer der vier größten Baumwollregionen Deutschlands auf. Auch in den 1920er Jahren wuchs diese Region weiterhin schneller als die deutsche Baumwollindustrie insgesamt, da sie von dem Wegfall der elsaß-lothringischen Konkurrenz besonders profitierte und kaum der englischen Konkurrenz unterlag, die sich zunehmend auf die Herstellung von feineren Qualitäten und von Kunstfaserprodukten konzentrierte. Außerdem wurden seit den 1920er Jahren Bettwäsche und Arbeitsbekleidung, die solange wegen der Haltbarkeit zumeist aus Leinen oder Halbleinen hergestellt worden waren, allmählich durch robuste Baumwollstoffe ersetzt, auf deren Herstellung sich die Textilindustrie des Westmünsterlandes spezialisiert hatte. Im Jahre 1934 liefen im Westmünsterland bereits 24 v. H. der Baumwollspindeln und 21 v. H. der Baumwollwebstühle Deutschlands. In den 1960er Jahren lagen diese Anteile noch höher, so daß diese Region zur größten Baumwollregion Deutschlands aufstieg und ihre führende Stellung in der Bundesrepublik halten konnte.

Seit den 1960er Jahren mußte jedoch auch die Baumwollindustrie der Konkurrenz Tribut zollen. Denn der Binnenmarkt, der 70-80 v. H. der regionalen Textilproduktion abnahm, begann sich zunehmend bei den Billiganbietern aus der Dritten Welt und Osteuropa einzudecken. Die Textilgroßunternehmen des Westmünsterlandes setzten darauf, durch den Zusammenschluß zu Großbetrieben und die Forcierung der Massenproduktion die Konkurrenzfähigkeit erhalten zu können. Infolgedessen standen gegen Ende der 1960er Jahre mit den Firmen Geritt von Delden in Gronau, Schulte & Dieckhoff in Horstmar und Nino im niedersächsischen Nordhorn drei der fünf größten Textilkonzerne der Bundesrepublik an der "Baumwollstraße" entlang der deutsch-niederländischen Grenze.

Letztlich erwies sich jedoch die Hoffnung der westmünsterländischen Baumwollindustriellen auf Größenwachstum als Methode, die Strukturkrise zu überwinden, als eine Fehlspekulation; die Textilgroßunternehmen brachen in den 1970er Jahren zusammen. Angesichts der Bedeutung der Textilindustrie für das Westmünsterland bedeuteten diese Zusammenbrüche einen drastischen Prozeß der Deindustrialisierung. Die übrigen Textilunternehmen konnten sich, soweit sie über Kapital oder Kreditwürdigkeit verfügten und die nachfolgende Unternehmergeneration zur Betriebsübernahme bereit war, nur durch die gegenteilige Strategie halten. Das bedeutete die Spezialisierung auf höherwertige Heimtextilien (Teppiche, Gardinen, Möbel- und Dekorationsstoffe) oder technische Gewebe, die Angliederung von Bekleidungsabteilungen, eine kapitalintensive technologische Modernisierung, die Erhöhung des Exportanteils und die Reduzierung der Betriebsgrößen.

Andere Industriebranchen erreichten in Westfalen nicht die Bedeutung, die der Bergbau, der Maschinenbau sowie die Metall- und Textilindustrie hatten: Die Nahrungsmittelindustrie entwickelte Schwerpunkte in der Milch- und Fleischverarbeitung im Münsterland sowie in der Bierherstellung in Dortmund, die holzverarbeitende Industrie in Minden-Ravenberg, Lippe und im Sauerland, wo führende Möbelunternehmen Deutschlands entstanden. Die großen Wachstumsträger der zweiten Industrialisierungsphase, die Chemie-, Elektro- und Fahrzeugindustrie, waren dagegen in Westfalen weniger vertreten.