Der Produktionsleiter ist in einem produzierenden Betrieb für alle Bereiche der Produktion verantwortlich. Bei der Neuplanung von Produktionsprozessen findet er den passenden Weg zwischen einer kostengünstigen und der die sichere Qualität am besten gewährleistenden Produktionsweise. Zugleich überwacht der Produktionsleiter die Herstellung und analysiert möglicherweise auftretende Fehler. Im Rahmen seiner Tätigkeit wird der Produktionsleiter von Produktionsassistenten unterstützt. Der Produktionsleiter verantwortet jedoch immer als Produktionschef die Qualität der produzierten Waren und die dabei entstehenden Kosten. Zusätzlich muss eine Produktionsleiterin auf die Einhaltung der Umweltschutzvorschriften und der Unfallverhütungsvorschriften achten. Auch wenn sie diese Aufgaben an Produktionsassistentinnen überträgt, behält sie die rechtliche Verantwortung.
Eine besondere Herausforderung an das organisatorische Talent eines Produktionsleiters stellt ein neuer Großauftrag dar. In diesem Fall ist er sowohl für die Kalkulation als auch für die Festlegung der Anforderungen an mögliche neue Mitarbeiter verantwortlich. Bei der Auswahl qualifizierter Mitarbeiter arbeitet der Produktionsleiter mit der Personalabteilung eng zusammen, da er die fachliche Eignung zumeist am sichersten bewerten kann. Eine Zusammenarbeit mit der Forschungsabteilung des produzierenden Unternehmens ist wichtig, damit die Produktionsabläufe regelmäßig optimiert werden. Die Neuanschaffung der für die Produktion benötigten Maschinen erfolgt in enger Abstimmung zwischen dem Produktionsleiter und dem Management.
Idealerweise hat der Produktionsleiter ein Ingenieursstudium in einem zu den konkret hergestellten Produkten passenden Studiengang und ein Studium der Betriebswissenschaft abgeschlossen. Diese Doppelqualifikation weisen nur wenige Bewerber auf, so dass in der Praxis das kaufmännische Studium durch mehrjährige Erfahrung im Management ersetzt werden kann. In jedem Fall verbindet der Produktionsleiter die technischen Fähigkeiten eines Ingenieurs mit den kaufmännischen Kenntnissen eines Betriebswirtes.