日本海に面した天然の良港を複数擁することもあり、沿岸漁業が基幹産業の一つとなっている。水揚げされる主なものとしてはイカ（ケンサキイカ）・アジなど。かつては青海島で大規模な鯛やハマチの養殖事業も行われていたが、現在は油谷地区を中心に養殖事業が行われている。

市北部の仙崎地区にある仙崎港は、山口県北部の港湾ではかなりの規模をもつ。漁業のほかには蒲鉾をはじめとする魚肉練り製品の製造が盛んである。

主な漁港

• 仙崎漁港
• 湊漁港
• 通漁港
• 野波瀬漁港（のばせ）
• 小島漁港
• 黄波戸漁港
• 津黄漁港（つおう）
• 川尻漁港
• 大浦漁港
• 立石漁港