La economía de Villarreal se sustenta principalmente en la agricultura y la industria, siendo la fabricación de cerámica uno de los sectores más significativos. La región circundante de Castellón es famosa por su producción de azulejos cerámicos, y Villarreal juega un papel central en esta industria. Muchas empresas internacionales operan desde la ciudad, convirtiéndola en un centro clave para el comercio e innovación de cerámicas.
La agricultura también juega un papel importante en la economía local, con frutas cítricas, olivos y almendros entre los cultivos principales de la zona. La ubicación de Villarreal en una fértil llanura la convierte en un productor agrícola significativo dentro de la comunidad valenciana.
Además de la fabricación y la agricultura, el turismo se está convirtiendo en una parte cada vez más importante de la economía, impulsado por el equipo de fútbol, los festivales culturales y los monumentos históricos de la ciudad. La artesanía local también es notable, especialmente en la producción de cerámica y otros productos artesanales que reflejan el rico patrimonio de la ciudad.