Khu kinh tế (KKT) Nghi Sơn được Thủ tướng Chính phủ ký quyết định thành lập năm 2006, với diện tích ban đầu 18.611,8 ha. Mục tiêu là xây dựng và phát triển KKT Nghi Sơn thành một khu kinh tế tổng hợp đa ngành, đa lĩnh vực, trọng tâm là công nghiệp nặng và công nghiệp cơ bản, gồm: công nghiệp lọc hóa dầu, công nghiệp luyện cán thép cao cấp, cơ khí chế tạo, sửa chữa và đóng mới tàu biển, công nghiệp điện, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, sản xuất hàng tiêu dùng, chế biến xuất khẩu... gắn với xây dựng và khai thác có hiệu quả cảng biển Nghi Sơn, hình thành các sản phẩm mũi nhọn, các loại hình dịch vụ cao cấp có chất lượng và khả năng cạnh tranh cao, đẩy mạnh xuất khẩu, mở rộng thị phần ra khu vực và thế giới.

Trong những năm qua, hoạt động xúc tiến đầu tư tại KKT Nghi Sơn tiếp tục được đẩy mạnh theo hướng chuyên nghiệp, có trọng tâm, trọng điểm. Ban quản lý KKT Nghi Sơn và các KCN tỉnh Thanh Hóa đã chủ trì tổ chức hiệu quả nhiều hội nghị xúc tiến đầu tư trong và ngoài nước (Nhật Bản, Hàn Quốc,...). Nhiều tập đoàn kinh tế lớn, nhà đầu tư quốc tế đến tìm hiểu cơ hội và ký biên bản ghi nhớ đầu tư và hợp tác xúc tiến đầu tư vào KKT Nghi Sơn và các KCN như: Thái tử Qawi - Vương quốc Brunei cùng các tập đoàn, nhà đầu tư quốc tế đến từ khu vực Bắc Mỹ và Châu Á, Tập đoàn Hyosung (Hàn Quốc), Tập đoàn Ecotech (Mỹ), Tập đoàn Sakae (Singapore),...

Đến thời điểm này, KKT Nghi Sơn đã thu hút được 151 dự án đầu tư trong nước với tổng vốn đầu tư là 109.604 tỷ đồng và 13 dự án FDI với tổng vốn đầu tư là 12,710 tỷ USD; trong đó có một số dự án lớn, trọng điểm như: Khu liên hợp Lọc hóa dầu, trung tâm nhiệt điện, các nhà máy xi măng, luyện cán thép... Trong đó, phải kể đến dự án Lọc hóa dầu với tổng vốn đầu tư 9,3 tỷ USD đang triển khai xây dựng sẽ tạo động lực phát triển các dự án phụ trợ. Dự án Nhiệt điện 2 đang bắt đầu triển khai một số công việc trên mặt bằng, dự kiến khởi công trong năm 2017.

Số liệu thống kê mới nhất về địa bàn đầu tư, trong 6 tháng đầu năm 2017, Thanh Hóa giữ vị trí số 1 về thu hút vốn đầu tư nước ngoài, với tổng số vốn đăng ký là 3,06 tỷ USD, chiếm 15.9% tổng vốn đầu tư. Bắc Ninh đứng thứ 2 với tổng vốn đăng ký là 2,85 tỷ USD, chiếm 14,83% tổng vốn đầu tư. Nam Định đứng thứ 3 với tổng số vốn đăng ký 2,19 tỷ USD chiếm 11,4% tổng vốn đầu tư.

Với dự án nhà máy nhiệt điện BOT Nghi Sơn 2 tại Thanh Hóa, Nhật Bản đã quay trở lại với vị trí quán quân trong danh sách các quốc gia và vùng lãnh thổ có đầu tư vào Việt Nam trong 6 tháng đầu năm 2017. Nhờ dự án lớn này, Thanh Hóa đã vươn lên trở thành địa phương thu hút được nhiều vốn FDI nhất trong 6 tháng đầu năm 2017.

Phấn đấu đến năm 2020, đưa KKT Nghi Sơn trở thành một trong những trung tâm đô thị - công nghiệp và dịch vụ ven biển trọng điểm của cả nước, với các tổ hợp công nghiệp mũi nhọn như: lọc hóa dầu, nhiệt điện, luyện cán thép, xi măng, cơ khí chế tạo, chế biến hàng xuất khẩu... gắn với khai thác có hiệu quả cảng biển Nghi Sơn, hình thành trung tâm cảng biển, dịch vụ thương mại cùng với các khu đô thị hiện đại, tạo động lực thúc đẩy tăng trưởng kinh tế - xã hội của tỉnh và vùng kinh tế Bắc Trung bộ. 

Chính vì vậy, cho đến thời điểm này về số lượng đầu tư địa bàn thì Thanh Hóa là lựa chọn số 1 đối với các nhà đầu tư nước ngoài, mang làn sóng vốn đầu tư từ nguồn vốn FDI lớn nhất miền Trung.