Além do Porto, a produção pesqueira é outro importante pilar da economia itajaiense, que abriga cerca de 50 empresas beneficiadoras que produzem mais de 1 milhão de latas de sardinha e atum por dia. São 250 armadores e uma frota de 500 barcos que respondem por 20% a 25% da produção brasileira de pescados, estimada em 500 mil toneladas ao ano. No cenário estadual o destaque é ainda maior: ao lado de Navegantes e Porto Belo, a cidade é responsável por cerca de 90% de toda a produção industrial catarinense.
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Aproximadamente 15 mil pessoas trabalham direta e indiretamente na indústria da pesca no município. Na modalidade artesanal, são cerca de 7,5 mil pescadores na região de Itajaí.
Entre as safras mais tradicionais estão a da sardinha, a do camarão-rosa e a da tainha, que mobiliza a frota industrial e também as comunidades ribeirinhas, na pesca artesanal.