毛小兵1965年出生，1985年毕业于北京钢铁学院（现北京科技大学）工业自动化专业后，自愿申请到西部工作。他曾连续24年在地矿部门或矿业企业任职。

　　1985年7月~2000年4月，毛小兵从青海锡铁山矿务局干事、技术员一步步升至局长；2000年4月，锡铁山矿务局改制为青海西部矿业有限责任公司，毛小兵任董事长、总经理，其间曾于2001年3月至2002年2月在中央党校学习。2002年2月去除西部矿业总经理一职，只任董事长。

　　人民网的消息称，毛小兵任职期间，西部矿业的资产总额从企业建立初期的2.6亿元发展到2006年末的近150亿元，效益连续6年翻番。

　　2007年7月12日，西部矿业在A股上市，代码601168。上市之后，毛小兵任西部矿业及其母公司西部矿业集团的董事长。公开资料显示，2007年，毛小兵的税前薪酬曾达到153.96万元。

　　2009年4月，毛小兵调任西宁市委副书记、代市长，并于2010年1月正式出任市长，2011年12月被任命为市委书记。