På samme måte som resten av landet har næringslivet i Telemark vist en klar økonomisk bedring siden 2003/2004 målt i andel bedrifter med overskudd og bedrifter med realvekst i omsetning. Telemark var imidlertid i 2004 noe atypisk ved at i motsetning til hovedtrenden var det nedgang i etablererfrekvensen. Innovasjon Norge i Telemark har i 2005 bevilget 310 tilsagn om bedriftsfinansiering. Kontoret har i 2005 bevilget 43 etablererstipend til nyetableringsprosjekter i fylket. 

Telemark har et stort innslag av internasjonalt orienterte produksjonsbedrifter. Prosessindustrien har lenge møtt den økende internasjonale konkurransen med omstillinger, rasjonaliseringer og nedlegginger. Prosessindustrien i Grenland er den største prosessindustrielle klyngen i landet med landets tyngste kompetanse innen prosessindustriell og industrinær FoU. Totalt representerer miljøet et stort potensial for spinn-off og et attraktivt miljø for nyetablering.

På Herøya Industripark er det etablert et betydelig antall bedrifter etter at Hydro åpnet området for lokalisering av andre bedrifter. Innovasjon Norge i Telemark har bidratt med finansiering av flere etableringer her.

Styrking og videreutvikling av prosessindustrien i regionen er blant annet avhengig av god råstofftilgang i form av gass. Etablering av en rørledning for gassleveranser til Grenland og det øvrige sørøst-Norge vil bidra til å sikre eksisterende bedrifter og legge grunnlaget for nye.

Telemark Gassforum er et sentralt organ i dette arbeidet. Gjennom blant annet regionale samarbeidsprosjekter som VS 2010 i Telemark, der LO og NHO har henholdsvis prosjektansvaret og prosjektledelsen, og Arenaprosjektet MiljøEnergi, fokuseres flere tiltak, herunder potensialet ved bruk av gass til økt verdiskapning.

I følge Fylkesplanen for Telemark 2002-2005 er reiseliv den næringen i verden som har den største og raskeste veksten. Samtidig har utviklingen i Norge stagnert. Destinasjonene i Telemark har tapt markedsandeler fram til år 2000.

Reiselivsnæringen i Norge har slitt med noe dårlig lønnsomhet. På Østlandet hadde 45 % av bedriftene underskudd i 2000, mens tallet i Telemark var 55 %. Målt i kommersielle overnattinger per fylke i Norge falt Telemark fra sjette plass i 1990 til tiende plass i 2001.

Markedsføring av Telemark mot det norske markedet og utvalgte utenlandske markeder samordnes gjennom selskapet Telemarksreiser.

Landbruket i Telemark har over lengre tid hatt nedgang i antall bruk. Antall bruk i drift var i 1996 2487, i 2000 var tallet 2258 og i 2004 var det 1809. Telemark har et småskala landbruk der en større andel av brukene er i størrelsen 5-50 dekar enn landsgjennomsnittet.

Dyrking av frukt og bær er en betydelig næring i midt-Telemark. I 2004 ble det vedtatt å legge ned og flytte driften ved de største produksjonsanleggene til Tine og Gilde i Telemark til Vestfold.

I tillegg ble det i 2005 vedtatt å legge ned Norske Skog Union i Skien. Rasjonalisering og omstrukturering i samvirke- og foredlingsledd er en utfordring for landbruks- og skogbruksnæringen.