Klingenberg ist mit ca. 30 ha bewirtschafteten Weinbergen die bekannteste Weinbaugemeinde am Bayerischen Untermain. Mit ca. 23 ha roten Reben außerdem die größte Rotweinstadt des fränkischen Weinbaugebietes. Als solche ist Klingenberg weit über Franken hinaus in ganz Deutschland bekannt. Die Rebfläche wird von ca. 50 Hobby-, Neben- und Vollerwerbsbetrieben bewirtschaftet, von denen die meisten ortsansässig sind. Mehr als die Hälfte der 24 ha Terrassenrebfläche am Schlossberg wird von den fünf größten, ortsansässigen Weingütern Hamdorf, Hofmann-Herkert, Kühn, Stritzinger und Steintal bewirtschaftet.
Eine bedeutende Rolle spielt in Klingenberg der ökologische Weinbau. Schon sehr früh hat der damalige Betriebsleiter des städtischen Weingutes, Kellermeister Willi Stritzinger, 1985 Gründungsmitglied des „Bundesverbandes ökologischer Weinbau Deutschland“, die Notwendigkeit eines radikalen Umdenkens bei der Weinbergs-Bewirtschaftung erkannt. Heute werden in Klingenberg fast 60% der Weinberge biologisch bewirtschaftet. Neben dem Pionierbetrieb Weinbau Stritzinger und dem ebenfalls langjährigen Bio-Weingut der Lebenshilfe Schmerlenbach bewirtschaften die Weingüter Hamdorf, Hofmann-Herkert, Steintal sowie die Weingüter Giegerich & Gunther (beide haben ihren Betriebssitz in Großwallstadt) ihre Weinberge nach den Richtlinien des Bioanbaus (zertifiziert nach EU-Richtlinien) Damit ist Klingenberg prozentual die größte Ökoweinbaugemeinde in Franken.