Lĩnh vực công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp (CN và TTCN) của Định Hóa hiện có giá trị khoảng 70 tỷ đồng, tạo việc làm cho trên 2.000 lao động. Trong những năm qua, sự phát triển của CN và TTCN đã góp phần xóa đói giảm nghèo và chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng tích cực cho Định Hóa. Tuy vậy, tốc độ tăng trưởng của lĩnh vực này chưa cao và chiếm tỷ trọng nhỏ trong cơ cấu kinh tế chung của huyện (khoảng 12%).
Với trên 90% dân số hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp, tiềm năng phát triển công nghiệp không lớn do những hạn chế về tài nguyên khoáng sản, cơ sở hạ tầng, lao động… do vậy lĩnh vực CN và TTCN của Định Hóa đóng vai trò phụ trợ, tạo thêm việc làm và tăng thu nhập cho người dân. Để thúc đẩy lĩnh vực này, trong giai đoạn 2006-2010, huyện Định Hóa đã xây dựng và triển khai thực hiện Đề án phát triển CN và TTCN. UBND huyện đã thành lập Ban chỉ đạo về phát triển CN và TTCN và triển khai công tác quản lý Nhà nước đến các xã, thị trấn. Huyện đã tiến hành điều tra tổng số các cơ sở sản xuất CN và TTCN trên địa bàn hàng năm để kịp thời điểu chỉnh, bổ sung các nội dung về mục tiêu, nhiệm vụ, giải pháp cho từng giai đoạn. Trên địa bàn huyện đã có 4 khu công nghiệp nhỏ được quy hoạch tổng thể với diện tích 19 ha tại các xã Kim Sơn, Tân Thịnh, Bảo Cường và Trung Hội. Sau gần 4 năm thực hiện đề án, tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm của lĩnh vực CN và TTCN đạt 12,2%. Toàn huyện có gần 800 cơ sở sản xuất CN và TTCN, tạo việc làm cho khoảng 2.000 lao động. Đẩy mạnh CN và TTCN đã có tác động tích cực thúc đẩy ngành nông lâm nghiệp, thương mại - dịch vụ, góp phần xóa đói giảm nghèo và chuyển dịch cơ cấu kinh tế đúng hướng.
Tuy vậy, ngành CN và TTCN của huyện còn có giá trị thấp và chiếm tỷ trọng nhỏ trong cơ cấu kinh tế nói chung, tốc độ tăng trưởng của CN và TTCN trong những năm trở lại đây ngày càng chững lại, cụ thể: 11,9% năm 2007; 7,7% năm 2008 và 6,4% năm 2009. Trên địa bàn huyện chỉ có một vài cơ sở sản xuất công nghiệp chế biến gắn liền và phụ thuộc vào nguyên liệu nông - lâm sản. Cả 3 nhà máy chề biến chè đen trên địa bàn huyện đều đang "liêu xiêu" và hoạt động cầm chừng do thiếu nguồn nguyên liệu trên chính vùng chè bởi thói quen chế biến thủ công tại gia đình của người dân và giá thu mua chè tươi thấp. Sản lượng của các nhà máy chế biến chè trong giai đoạn 2006- 2009 chỉ giao động ở mức 1.300 tấn chè khô. Trong khi cơ sở sản xuất và chế biến gỗ Định Hóa hiện chỉ hoạt động vài tháng trong năm, sản lượng bột gỗ giàm từ 1.500 tấn năm 2006 xuống 800 tấn năm 2009.
Lĩnh vực TTCN của huyện có phần khả quan hơn khi giá trị tăng từ 22,8 tỷ đồng (năm 2006) lên 35,5 tỷ đồng (ước tính năm 2010) với nhiều ngành nghề đạt giá trị khá và ổn định như: sản xuất gạch ngói, chế biến đồ mộc dân dụng, mành cọ, khai thác cát sỏi… đây là lĩnh vực có mức đầu tư không lớn nhưng lại có vai trò quan trọng giúp tăng thu nhập và tạo việc làm, đặc biệt là giảm tỷ lệ thời gian lao động nhàn rỗi ở nông thôn. Đã xuất nhiều mô hình, cơ sở sản xuất TTCN hiệu quả như: Anh Hoàng Đình Huấn, xóm Du Nghệ, xã Đồng Thịnh đầu tư 7 khung dệt mành cọ, trị giá 10 triệu đồng đã tạo việc làm thường xuyên cho 15 lao động với mức lương 1,3 triệu đồng/tháng, hàng năm đưa ra thị trường khoảng 5 vạn chiếc mành cọ; cơ sở chế biến gỗ của ông Nguyễn Văn Tiến, xóm Nản Trên, thị trấn Chợ Chu có thu nhập hàng trăm triệu đồng mỗi năm, tạo việc làm thường xuyên cho 5 đến 7 lao động...
Tuy nhiên, lĩnh vực TTCN của huyện cũng gặp không ít khó khăn trong đó lớn nhất là thiếu nguồn nguyên liệu và vốn sản xuất. Ông Đào Thế Toán, Chủ tịch UBND xã Bình Yên cho biết: Bình Yên có ngành sản xuất mành cọ tương đối phát triển nhưng một vài năm trở lại đây quy mô và số cở sở sản xuất mành cọ của xã đang giảm cùng với giảm diện tích rừng cọ, thị trường tiêu thụ sản phẩm không ổn định. Anh Vi Văn Toàn, chủ cơ sở sản xuất gạch thủ công thuộc xóm Nà Linh, xã Bảo Cường chia sẻ: lò gạch của gia đình tôi mỗi năm sản xuất được khoảng 50 vạn viên với 10 đến 15 nhân công làm việc liên tục, mặc dù Nhà nước đã cấm sản xuất gạch nung thủ công nhưng tôi không có đủ vốn để đầu tư công nghệ mới. Được biết, để xây dựng 1 lò gạch liên hoàn công nghệ mới như anh Hà Văn Thái, xóm Thẩm Quản, xã Trung Lương cần đến 500 triệu đồng, số tiền quá lớn với hầu hết cở sở sản xuất gạch hiện nay.
Theo ông Ông Lèo Đức Dung, Trưởng Phòng Công thương huyện Định Hóa: Đến nay, Đề án phát triển công nghiệp và TTCN đã không đạt được mục tiêu là duy trì tốc độ tăng trưởng CN và TTCN từ 15% đến 20%, và giá trị đạt 80 tỷ đồng vào cuối năm 2010. Bênh cạnh yếu tố khách quan, thì thiếu nguồn vốn, nhân lực và quy hoạch chưa đồng bộ là những nguyên ngân cơ bản. Để tiếp tục khuyến khích CN và TTCN, huyện sẽ tập trung vào một số giải pháp trọng tâm như: Khuyến khích và tạo điều kiện thuận lợi để các cơ sở CN và TTCN đầu tư đổi mới trang thiết bị, tăng năng suất, chất lượng để tăng sức cạnh tranh; tiếp tục khai thác thị trường truyền thống, dần tiếp cận, liên kết để mở rộng thị trường trong và ngoài tỉnh; triển khai quy hoạch vùng nguyên liệu lâu dài, ổn định. Hai giải pháp quan trọng nhất là vốn và nguồn nhân lực sẽ được ưu tiên, thực hiện đồng bộ với các nội dung: Thực hiện tốt những ưu đãi của Nhà nước, tỉnh, các chương trình, dự án đầu tư CN và TTCN; áp dụng nhiều hình thức vay vốn linh hoạt cho sản xuất; tăng cường đào tạo, bồi dưỡng kiến thức cho các cơ sở sản xuất, dạy nghề cho người lao động.