主要工艺流程及要求： （1）制曲：小麦经破碎，加入母曲和水制成曲胚，用稻草间隔入仓发酵40天后拆曲，贮存6个月后投入制酒生产。 （2）制酒： ①投料阶段：重阳开始分2次投料，即下沙和造沙（沙指高粱）。下沙高粱经破碎后加热水润粮，次日加母糟蒸粮，下甑摊晾，之后加曲和尾酒拌匀堆积，达到工艺要求，入窖发酵30天后开窖取醅，再与造沙经破碎、润粮后的高粱拌匀，从蒸粮开始重复上述工序。 ②馏酒阶段：馏酒阶段共有7个轮次，每个轮次均经摊晾、加曲、堆积、入窖和馏酒操作。 制酒过程共经历9次蒸煮（馏），8次摊晾、加曲、堆积、入窖，7次取酒，一年一个生产周期。 （3）贮存勾兑：基酒（轮次酒）分酱香、醇甜香、窖底香3种典型体贮存于陶坛中，将不同轮次、不同典型体、不同酒度、不同酒龄的基酒进行勾兑，勾兑后贮存于陶坛。贮存勾兑工序至少历经3年。 （4）包装：勾兑后的酒经检验合格后，采用不透明容器包装出厂。
茅台酒生产所用高粱为糯性高粱，当地俗称红缨子高粱。此高粱与东北及其它地区高粱不同的是，颗粒坚实、饱满、均匀，粒小皮厚，支链淀粉含量达88%以上，其截面呈玻璃质地状，十分有利于茅台酒工艺的多轮次翻烤，使茅台酒每一轮的营养消耗有一合理范围。茅台酒用高粱皮厚，并富含2%－2.5%的单宁，通过茅台工艺发酵使其在发酵过程中形成儿茶酸、香草醛、阿魏酸等茅台酒香味的前体物质，后形成茅台酒特殊的芳香化合物和多酚类物质等。这些有机物的形成与茅台酒高粱及地域微生物群系密切相关，也是茅台酒幽雅细腻、酒体丰满醇厚、回味悠长的重要因素，特别值得一提的是茅台酒富含一定的多酚类物质，适量饮用，不伤肝，能治糖尿病、感冒等疾病。
茅台酒工艺中的三高是指茅台酒生产工艺的高温制曲、高温堆积发酵、高温馏酒。茅台酒大曲在发酵过程中温度高达63℃，比其它任何名白酒的制曲发酵温度都高10－15℃；在整个大曲发酵过程中可优选环境微生物种类，后形成以耐高温产香的微生物体系，在制曲过程中首先做到了趋利避害之功效。高温堆积发酵是中国白酒生产敞开式发酵为经典和独创之作，也是其它名白酒工艺所不具有的。高温馏酒：蒸馏工艺本身是固液分离的技术，但茅台酒生产工艺的蒸馏与其它白酒完全不同。
茅台酒以本地优质糯高梁为原料，用小麦制成高温曲，而用曲量多于原料。用曲多，发酵期长，多次发酵，多次取酒等独特工艺，这是茅台酒风格独特、品质优异的重要原因。酿制茅台酒要经过两次下料、九次蒸煮、八次摊晾加曲（发酵七次）、七次取酒，生产周期长达一年，再陈贮三年以上，勾兑调配，然后再贮存一年，使酒质更加和谐醇香，绵软柔和，方准装瓶出厂，全部生产过程近五年之久。