Важке машинобудування включає виробництво устаткування для металургійних підприємств, великого енергетичного устаткування, важких верстатів і ковальсько-пресових машин, великих морських і річкових судів, локомотивів і вагонів. Особливості виробництва продукції важкого машинобудування полягають у виготовленні заготовок деталей, їх механічній обробці і складанні великогабаритних вузлів, агрегатів і цілих секцій. Для цієї групи галузей характерні як підприємства закінченого виробничого циклу, що самостійно здійснюють заготівлю, обробку і складання деталей і вузлів, так і заводи, що суміщають ці операції з монтажем привізних деталей, агрегатів і секцій, які надходять у порядку кооперованих зв'язків. У складі галузі є й вузькоспеціалізовані заводи.
Витрати на сировину і матеріали тут складають від 40 до 85%, витрати на зарплату 8-15%, витрати на транспорт від 15 до 25%, витрати на електроенергію 8-15%. Заводи важкого машинобудування можуть бути орієнтовані як на металургійні бази, так і на райони споживання. Виробництво металургійного устаткування склалося як у великих районах виробництва металу, так і поза цими районами. Підприємства цього профілю спеціалізуються на виготовленні окремих видів устаткування для видобутку руди, її підготування, доменного, сталеплавильного, ливарного, прокатного устаткування або окремих вузлів.
Машинобудівна галузь району має певні переваги перед машинобудуванням в інших районах країни. Такими перевагами, як вже вказувалося, є близькість морських портів, а відповідно - й вихід на ринки країн дальнього і, що на даний момент особливо важливо, ближнього зарубіжжя, так як саме в країнах колишнього СРСР знаходиться більшість традиційних споживачів продукції машинобудування України. В Південному економічному районі розміщені підприємства суднобудування та підприємства з ремонту суден, а ця галузь хоча і є праце - та матеріалоємною, але й приносить значні прибутки при відповідній організації виробництва. В районі представлені майже всі види машинобудування. Окрім того, в районі історично є досить висока технічна культура, і з огляду на викладені фактори тут цілком можливе впровадження нових в Україні технологій та виробництв.Ключовим в районі є машинобудівний комплекс міжрайонного та міжнародного значення. Його профіль складає випуск багато- та малотоннажних суден, потужних земснарядів, плавучих кранів, доків, металорізальних верстатів, кукурудзозбиральних комбайнів, тракторних плугів, обладнання для харчової промисловості (млинарське, холодильне, для консервного виробництва), важких кранів, машин для будівельно-доріжних робіт, телевізорів та електротехніки, кіноапаратури, поліграфічних машин. Основними факторами розміщення машинобудування є приморське розташування (для суднобудування), близькість баз чорної металургії (Донбас, промислове Придніпров`я), наявність кваліфікованих трудових ресурсів (інженерів, техніків та робітників) та науково-дослідницьких і конструкторських організацій, споживацький фактор (розвинені сільське господарство, харчова промисловість).Машинобудування відіграє суттєву роль у внутрішньорайонних міжгалузевих та внутрішньогалузевих взаємозв`язках. Випускаючи обладнання для профілюючих галузей сільського господарства, харчової промисловості, транспорту, воно так чи інакше стало елементом міжгалузевих комплексів. В той самий час Одеський лакофарбовий завод, який виготовляє десятки видів лаків, фарб, емалей, або ж Сімферопольський завод пластмасових виробів (з фенопласту, амінопласту, волокна, капрону) працюють для потреб машинобудування, яке являє собою вузол складних міжгалузевих зв`язків. З іншої сторони, в машинобудуванні Південного району результативно розвивається кооперування та інші виробничі зв`язки. Верстати Одеських заводів використовуються майже всіма машинобудівними підприємствами району. Особливо тісні зв`язки налагоджені в системі суднобудівного галузевого комплексу. Його забезпечують дизелями і дизель-генераторами Первомайський машинобудівний завод, електромоторами - Ново-Каховський електромашинобудівний завод, холодильним обладнанням, поковкою та штамповкою - Одеський завод “Центроліт”.На основі міжрайонної спеціалізації і комплексного розвитку склався досить потужний Південний машинобудівний міжгалузевий район України, який просторово зміщений до берегової лінії або близько від неї від Ізмаїла на заході до Керчі на сході.В цілому машинобудування відноситься до галузей так званого "вільного розміщення", тому що воно в меншому ступені, ніж будь-яка інша галузь промисловості, зазнає впливу від таких чинників, як природне середовище, наявність ресурсів - корисних копалин (характерні особливості Південного району - близькість Криворізького залізорудного та Керченського залізорудного басейнів), води (Миколаїв забезпечується водними ресурсами з Південного Бугу, Херсон, Каховка, Нова Каховка - з Дніпра) , тощо. В той же час на розміщення підприємств машинобудування сильний вплив має ряд економічних чинників, особливо концентрація виробництва, його спеціалізація, кооперація, працемісткість окремих видів продукції, зручність транспортно-економічних зв'язків, що виникають у процесі кооперації машинобудівних підприємств. Розміщення підприємств машинобудування знаходиться в прямій залежності від техніко-економічних факторів виробництва, насамперед від таких його особливостей, як конструкційна складність виробів, що виготовляються. По характеру технологічного процесу багато галузей машинобудування тяжіють до районів високої технічної культури, які володіють кваліфікованими робітничими кадрами, а такими в районі є Миколаївська, а особливо - Одеська області. В той самий час такі райони часто самі є досить значними споживачами готової продукції "машинобудування для машинобудування".За умови територіальної розрізненості сировинних баз та основних споживачів машин та обладнання райони споживання мають перевагу. Справа в тому, що в машинобудуванні витрати сировини на 1 т готової продукції складає в середньому 1,3-1,5 т, між тим як витрати на транспортування будь-якої машини набагато більше витрат на транспортування метала, який був використаний для її виробництва. Тому навіть металоємні виробництва, які дають малотранспортабельну продукцію (особливо, якщо вона масова), часто тяжіють до районів споживання, як це видно на прикладі Херсонського комбайнобудівного заводу.