В 1998—2000 годах занимал должность заместителя генерального директора Улан-Удэнского авиационного завода. В 2000—2001 годах был коммерческим директором ОАО «Московский вертолётный завод имени М. Л. Миля».
В 2001—2003 годах занимал должность заместителя председателя ФГУП «Государственная инвестиционная корпорация».
В 2003—2007 годах — генеральный директор ОАО «Объединённая промышленная корпорация Оборонпром».
С 11 сентября 2007 по 19 мая 2008 — заместитель министра промышленности и энергетики Российской Федерации[4].
19 мая 2008 года назначен заместителем министра промышленности и торговли Российской Федерации[5].
С 1 декабря 2011 года является профессором кафедры «Системы управления экономическими объектами» Московского авиационного института. Тогда же вошёл в первую сотню резерва управленческих кадров, находящихся под патронатом Президента Российской Федерации.
2 февраля 2012 года премьер-министром Путиным назначен исполняющим обязанности министра промышленности и торговли Российской Федерации, 21 мая утверждён в должности министра[6][7]. 18 мая 2018 года и 21 января 2020 года переназначен на данный пост[8].
С ноября 2012 года также является председателем наблюдательного совета госкорпорации «Ростех»[9].
На 2020 год занимал первое место по доходам среди российских министров и 24-ю позицию в рейтинге Forbes—2020 богатейших госслужащих и депутатов России[18][19].
По результатам 2021 года стал самым богатым в кабмине[20][21].
Жена Наталья владеет клиникой пластической и эндоскопической хирургии «Ланцетъ»[24][25], домом площадью 800 м², земельным участком; за 2012 год заработала 2,7 млн руб[26].
Наталья Евгеньевна Мантурова (дев. Кисель) (род. 1969) — пластический хирург. Главный внештатный специалист пластический хирург Минздрава России, заведующая кафедрой пластической и реконструктивной хирургии, косметологии и клеточных технологий ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н. И. Пирогова, доктор медицинских наук, врач высшей категории, президент Российского общества пластических, реконструктивных и эстетических хирургов, член Общества эстетической медицины, член ISAPS, главный редактор журнала «Пластическая хирургия и эстетическая медицина», заслуженный врач Российской Федерации. Основатель и владелец клиники пластической хирургии «Ланцетъ» и центра эстетической медицины «Русская красавица»[32][33][34][35][36]. Выросла в Бомбее, где её отец Евгений Кисель работал в представительстве авиакомпании «Аэрофлот». Затем Е. Кисель в партнёрстве с «Аэрофлотом» создал компанию «АэроРепкон», где назначил Мантурова своим заместителем. Компания занималась экспортом комплектующих деталей для вертолётов Ми-8 в Индию.
Дети
Двое детей. Сын — Евгений (род. 19 мая 1998) учится на факультете международных экономических отношений МГИМО[37]. Дочь — Леонела (род. 6 марта 1995) окончила социологический факультет МГУ[36][38].
Родители
Отец — Валентин Иванович Мантуров (1938—2019). Окончил мореходное училище. Работал заместителем председателя горисполкома, первым секретарём Мурманского горкома ВЛКСМ. Затем работал по линии торгпредства и по дипломатической линии в Индии, США и Шри-Ланке. Окончил Академию внешней торговли. В 1980-е годы возглавил представительство СССР при ООН. Мать Тамара Фёдоровна Мантурова (род. 1936).
В 2020 году «Ведомости» сообщили, что родители Мантурова — Тамара Фёдоровна и Валентин Иванович «пару лет назад» стали владельцами пятизвёздочного отеля «Chekhoff Moscow Curio Collection» в Москве[18].
Тамара Фёдоровна Мантурова владеет 50 % компании «Финансовые системы» (около 4 млрд руб), другой половиной бизнеса владеет сын главы «Ростеха» Станислав Чемезов. Тамаре Фёдоровне принадлежат два с половиной гектара земли в гольф-клубе «Пирогово» на Клязьминском водохранилище. На участке находятся особняк площадью более четырёх тысяч квадратных метров, гостевой дом на полторы тысячи квадратов и шестисотметровый хозблок. Стоимость всего поместья составляет около 5 млрд руб. Два особняка мать подарила сыну Денису в 2020 году. Один, находящийся по соседству, его площадь — 454 квадратных метра. Другой — в центре Геленджика, его площадь — 3076 квадратных метров[39].
Орден «За заслуги перед Отечеством» IV степени (2 февраля 2013) — за большой вклад в укрепление обороноспособности страны, разработку и создание новой специальной техники, многолетнюю добросовестную работу[44]
Медаль «За заслуги перед Республикой Карелия» (8 июня 2020) — за заслуги перед Республикой Карелия и её жителями, большой вклад в социально-экономическое развитие республики и активную работу в составе Государственной комиссии по подготовке к празднованию 100-летия образования Республикой Карелия[48]
Орден «Дустлик» (29 августа 2022, Узбекистан) — за большой вклад во всестороннее развитие многоплановых и взаимовыгодных отношений между нашими государствами, дальнейшее углубление партнёрских связей, расширение сотрудничества в политико-дипломатической, торгово-экономической, инвестиционной, образовательной, научно-технической и культурно-гуманитарной сферах, активную поддержку последовательно осуществляемых в нашей стране кардинальных реформ и демократических преобразований, глобальных и региональных инициатив Узбекистана, а также эффективные усилия по дальнейшему укреплению уз дружбы и взаимопонимания между нашими народами[51].
9 июня 2022 года Украина ввела санкции в отношении Мантурова из-за вторжения России на Украину[52]. 28 октября 2022 года внесён в санкционный список Канады «соратников режима» за «роль в содействии или поддержке неспровоцированного и неоправданного вторжения России в Украину»[53][54][55].
В ноябре 2022 года внесён в санкционные списки Великобритании за поддержку вторжения на Украину[56]. 26 января 2023 года попал под санкции США[57]. Также находится под санкциями Австралии и Новой Зеландии[58].