Dịch vụ - Thương mại phát triển nhanh cả về quy mô, loại hình; chất lượng dịch vụ ngày càng được nâng lên, đóng góp quan trọng vào tăng trưởng kinh tế của thành phố. Tốc độ tăng giá trị sản xuất bình quân thời kỳ 2010-2020 đạt 14,8%. Tổng giá trị sản xuất ngành dịch vụ từ 1.100 tỷ đồng năm 2010 đến năm 2020 đạt 6.161 tỷ đồng, năm 2021 ước đạt 7.375 tỷ đồng (gấp 6,7 lần năm 2010).
Trong 10 năm qua, du lịch thành phố Sầm Sơn đón được trên 34 triệu lượt khách, đạt tốc độ tăng trưởng bình quân 5,9%/năm (trong đó, khách du lịch quốc tế đạt gần 262,6 nghìn lượt khách, đạt tốc độ tăng trưởng quân bình 4,7%/năm). Tổng thu du lịch đạt 39.511 tỷ đồng, tăng trưởng bình quân trên 18,2%/năm.
Tính đến hết năm 2020, trên địa bàn thành phố Sầm Sơn có 546 khách sạn, nhà nghỉ du lịch với 21.800 phòng, trong đó có 147 khách sạn được công nhận hạng 1-5 sao với 7.000 phòng; có 186 Condotel trong khu Quần thể nghỉ dưỡng FLC với 1.100 phòng; hơn 40 nhà hàng du lịch với sức chứa khoảng 10.000 ghế ngồi và hầu hết trong các khách sạn, nhà nghỉ trên địa bàn thành phố
đều có nhà hàng phục vụ ăn uống; 02 doanh nghiệp kinh doanh lữ hành nội địa. Nhìn chung, các cơ sở lưu trú và ăn uống trên địa bàn được phục vụ đầy đủ, phong phú, đáp ứng cơ bản nhu cầu nghỉ dưỡng của du khách. Dịch vụ Khách sạn, nhà hàng, bán buôn, bán lẻ hàng hóa hoạt động ngày càng sôi động, phát huy hiệu quả đầu tư. Các ngành dịch vụ bảo hiểm, tài chính, ngân hàng, vận tải, viễn thông, y tế, giáo dục,... có bước phát triển nhanh đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội thành phố Sầm Sơn.
Công tác quản lý nhà nước trong lĩnh vực dịch vụ thương mại được tăng cường; hoạt động kinh doanh ngày càng văn minh, môi trường cạnh tranh lành mạnh. Thực hiện Nghị định số 02/2003/NĐ-CP ngày 14/01/2003 của Chính phủ, quy trình chuyển đổi mô hình quản lý chợ của UBND tỉnh Thanh Hóa và Kế hoạch chuyển đổi mô hình quản lý chợ của thành phố; đến nay, trên địa bàn thành phố đã đầu tư và chuyển đổi 4/12 chợ, tổng vốn đầu tư xây dựng chợ sau chuyển đổi hơn 52 tỷ đồng; còn 8 chợ (có 02 chợ trên địa bàn các xã NTM) sẽ tiếp tục thực hiện chuyển đổi mô hình quản lý cho doanh nghiệp quản lý, kinh doanh, khai thác chợ theo quy định.
Dịch vụ - Thương mại phát triển nhanh cả về quy mô và chất lượng; du lịch tiếp tục giữ vững vai trò ngành kinh tế mũi nhọn, đóng góp tích cực vào tăng trưởng kinh tế của thành phố. Hoạt động du lịch có nhiều đổi mới, cơ bản khắc phục được những hạn chế, yếu kém làm ảnh hưởng đến hình ảnh du lịch Sầm Sơn. Tập trung khai thác có hiệu quả tiềm năng, lợi thế tài nguyên thiên nhiên, phát huy tốt các giá trị văn hóa, lịch sử; tổ chức tốt các sự kiện văn hóa, lễ hội, thể dục, thể thao trên địa bàn, nhất là Lễ hội du lịch biển, các lễ hội gắn với các danh thắng, di tích trên địa bàn, thí điểm tổ chức Lễ hội Tình yêu - Hòn Trống Mái đã trở thành lễ hội đặc sắc, riêng có của Sầm Sơn. Tập trung cải thiện môi trường đầu tư, thu hút nhiều dự án lớn phát triển hạ tầng, tạo điểm nhấn về cảnh quan du lịch như: Khu nghỉ dưỡng cao cấp FLC, Dự án Quảng trường biển, Không gian bãi biển phía Đông đường Hồ Xuân Hương,... Chú trọng đa dạng hóa các sản phẩm du lịch, nhiều dịch vụ cao cấp được đưa vào khai thác như hệ thống khách sạn tiêu chuẩn 5 sao, sân Gofl của Tập đoàn FLC, hệ thống các nhà hàng khu Vạn Chài,... đã góp phần nâng tầm du lịch Sầm Sơn trên bản đồ du lịch Việt Nam.