Юрий Дмитриевич Маслюков родился 30 сентября 1937 года в таджикском городе Ленинабаде в семье шофёра. Отец погиб на фронте во время Великой Отечественной войны.
До 1957 года учился в Высшем артиллерийском инженерном училище в Ленинграде, в 1962 году окончил Ленинградский механический институт (квалификация — «инженер-механик»).
В 1962—1970 годах работал инженером, начальником отдела, главным инженером Ижевского научно-исследовательского технологического института.
В 1970—1974 годах был главным инженером — заместителем директора филиала № 1 Ижевского машиностроительного завода.
В 1974—1979 годах — начальник Главного технического управления Министерства оборонной промышленности СССР.
В 1979—1982 годах — заместитель министра оборонной промышленности СССР.
В 1982—1985 годах — первый заместитель Председателя Госплана СССР.
В 1985—1988 годах — заместитель Председателя Совета Министров СССР. Участник ликвидации последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС. Председатель Военно-промышленной комиссии Совета Министров СССР (1985—1991).
В 1988—1990 годах — первый заместитель Председателя Совета Министров СССР, Председатель Госплана СССР.
В 1991 году — заместитель Председателя Кабинета Министров СССР, председатель Государственной военно-промышленной комиссии Кабинета Министров СССР.
В 1992 году учредил Институт оборонных исследований и руководил им до 1995 года. Был генеральным директором АО «Югтрастинвест».
В 1995 году возглавил Комитет по экономической политике Государственной Думы России.
После дефолта 1998 года оставил работу в Госдуме и вошёл в правительство Е. Примакова.
С июля по август 1998 года — министр промышленности и торговли Российской Федерации.
В 1998—1999 годах (до отставки правительства Примакова) был первым заместителем Председателя Правительства России.
В декабре 1999 года был избран депутатом Государственной Думы России по одномандатному округу № 28 (Удмуртия), в 2000 году стал председателем Комитета Государственной Думы по промышленности, строительству и наукоёмким технологиям. В том же году избран председателем Союза производителей нефтегазового оборудования. В апреле 2002 года ушел в отставку с поста председателя Комитета.
В декабре 2003 года был избран депутатом Государственной Думы по списку КПРФ, член Комитета по бюджету и налогам. В 2007 году вновь избран в Госдуму по федеральному списку КПРФ, стал председателем Комитета по промышленности Государственной Думы.
В 2008 году избран сопредседателем Комиссии Государственной Думы по рассмотрению расходов, направленных на обеспечение обороны и государственной безопасности Российской Федерации.
Член ЦК КПСС в 1986—1991 годах, кандидат в члены Политбюро ЦК КПСС (1988—1989), член Политбюро ЦК КПСС (1989—1990). Депутат Верховного Совета СССР 11 созыва (1984—1989), депутат Госдумы России со второго по пятый созывы (1995—2010).
Сын Маслюкова, 39-летний Дмитрий, погиб в автокатастрофе в 1999 году под Петербургом.
Умер 1 апреля 2010 года . Похоронен на Троекуровском кладбище.