为适应从计划经济向市场经济的过渡，增强物资企业在生产资料市场多元化中的主导作用，市属物资企业在第一个承包期结束后，1991年起继续推行第二轮承包经营。在企业管理上，1992年起推行联利联销奖惩制、集约配送供应制、全员劳动合同制、干部层层聘任制，经营放开、价格放开、分配放开、用工放开，在各个方面进行市场化改革。在业务经营上，狠抓资源基地建设，积极开拓市场，努力扩大销售。千方百计发展代理制，在争做生产厂家代理商的同时，大力发展自己的销售代理，建立稳固的资源基地和销售基地。实施规模经营，发挥物资企业的群体优势，联手开展统购分销、联购联销，大批量进货，多渠道销售，降低成本，提高效益。开展多元化经营，在抓好主业的同时，发展加工、运输、养殖等，并努力向其他领域渗透。市金属材料总公司兴办剪板厂、拔丝厂；市燃料总公司发展船队运输；市木材总公司办起木材加工厂，并对外租赁钢模板；市化轻总公司的化工产品铁路专用线投入运营；物资集团与山东外运公司联合组建集装箱中转站，还涉足期货交易经纪业务，参股成立济宁齐鲁期货有限责任公司。发展完善配送服务，采取多种配送形式，努力扩大配送范围，由联系配送向即时配送、加工配送、零库存配送、双向配送发展。市机电设备总公司专门购置十多辆送货服务车，配套承包，专业包厂，为兖矿、山推、鲁抗等大中型企业送货上门；市燃料总公司为电厂配送电煤。通过积极的市场化运作，物资企业的面貌发生很大变化。1992年，销售收入14.09亿元，利润2270万元；1993年，销售收入18.21亿元，利润1044万元。1993年年底，全市物资系统仓库占地面积105.02万平方米。其中，仓库建筑总面积13.58万平方米，露天货场79.54万平方米，铁路专用线6条2768米。载重汽车56辆，铲车24台，起重设备19台。
承包经营虽然给物资流通企业带来一定活力，但由于自有资金不足等原因，经营越来越困难。1995年年底，全市物资系统企业实现销售收入11.73亿元，经营亏损4963万元。各家银行相继停止对物资流通行业贷款，企业资金链断裂。1996—2000年，市直物资企业经营业务严重萎缩，物资企业出现大面积亏损。1996年，实现销售收入6.76亿元，亏损7133万元。市机电设备总公司、市建筑材料总公司、市化工轻工总公司、市汽车销售总公司、市木材总公司、市生产资料总公司等企业停止经营，市金属材料总公司、燃料总公司、物资再生利用总公司等企业处于半经营状态。
面对经营困难状况，市物资集团及各企业积极应对。开拓新型流通业态，大力发展总经销、总代理和配送业务，市金属材料总公司同邯郸钢厂、唐山钢厂、邢台钢厂、安阳钢厂、舞阳钢厂等厂家签订协议，成为他们在鲁西南地区的一级代理商和经销商，还为市内外一些工程项目配送供应大量钢材。市物资再生利用总公司与淮阴钢厂签订协议，成为该厂在鲁西南地区的废钢供应基地。疏通拓宽业务渠道，搞好资金封闭运营，市化轻总公司停运一年多的铁路专用线恢复开通，市汽车销售总公司建立起与沈阳金杯、郑州轻汽、柳州微型、西安奥托等厂家的业务关系。市城市信用社投放承兑、封闭运营资金8000余万元，解决了一些企业的燃眉之急。广设经销网点，构建营销网络，市金属材料总公司在徐州、兖州、菏泽等地设立销售办事处，市物资再生利用总公司在济宁市7个县市设立废钢回收网点。大力开拓农村市场，组织开展农用车下乡游行展销活动，把化肥、农药送到农户家中。在建设物资专业市场方面积极进行尝试，市金属材料总公司在仓库内建起济宁钢材市场，市木材总公司在货场内建起济宁木材市场，市物资贸易中心在场院内建立起鲁南汽车城，市金属材料总公司与省生资公司济宁储运站联合建立起济宁生产资料交易区。动工兴建报废汽车回收拆解市场、旧机电矿山设备交易市场、二手车交易市场等，但因物资企业的资金链断裂，原来的主渠道作用无从发挥，多数物资专业市场没有正式启动。
2001年后，市直物资企业完全停止购销业务，大部分企业职工下岗自谋出路，部分有办公场所和仓库的企业靠出租房产维持。大多数企业只有少数人员留守，靠出租房屋、场地等收取租金，用于交纳养老保险、医疗保险、发放留守人员的生活费。情况较好的市金属材料总公司充分发挥铁路专用线的作用，积极联系客户，努力扩大车皮的装卸量；市木材和化轻总公司将仓库、货场整体出租，形成济宁市区规模较大的蔬菜、果品批发市场，年交易额超过20亿元；市燃料总公司、市机电设备总公司、市建材总公司、市生产资料总公司、华新大酒店等，努力盘活资产，出租办公用房和仓库货场，取得一定的租赁收入。各企业积极开展资产经营，抓好合同管理，做到应收尽收，租赁收入逐年增加，2010年，全系统创收达400多万元。济宁东方石化销售公司改制后，经营情况逐步好转，2010年，实现销售收入2311万元，利润188万元。