Металлический ниобий получают восстановлением соединений Nb₂O₅, NbCl₅, K₂[NbOF₅], K₂[NbF₇] или термической диссоциацией NbI₅.

Nb₂O₅+5H₂=2Nb+5H₂O

Оксид ниобия (V),  Nb₂O₅, может быть восстановлен водородом под давлением 7 ам при 1910°, металлическим кальцием в присутствии небольшого количества щелочного металла и CaCl₂ в качестве флюса при 900 - 1000°, CaH₂ или сплавов редкоземельных металлов с использованием того же CaCl₂ в качестве флюса при 950 - 1075°:

Nb₂O₅+5Ca=2Nb+5CaO

Восстановлением Nb₂O₅ углем при 1600° в вакууме получают сплав ниобий — углерод, содержащий 2,5-3,4% углерода, а алюмотермическим восстановлением Nb₂O₅ получают сплав ниобий — алюминий, из которого чистый ниобий выделяют повторным плавлением этого сплава в электрической дуге в вакууме.

Металлический ниобий получают также восстановлением NbCl₅ или K₂[NbF₇] металлическим натрием или калием при нагревании без доступа воздуха (соответственно в вакууме и под слоем флюса, например NaCl, KCl):

NbCI₅+5Na=Nb+5NaCI

K₂[NbF₇]+5Na=Nb+2KF+5NaF

Чистый металлический ниобий получают термической диссоциацией NbCl₅ или NI₅ при 1800 - 2000° в вакууме (по процессу Ван-Аркеля и Бюргесса):

Порошкообразный металлический ниобий можно получить электролизом щавелевокислого раствора ниобиевой кислоты, содержащего 3% HCl (или H₂SO₄), с использованием угольного или платинового катода или электролизом расплавов фторидов ниобия с фторидами или хлоридами щелочных металлов  с использованием в качестве катода  никелевого или железного тиглей, а в качестве анода — графитового электрода.

Порошкообразный металлический ниобий превращается в компактный металл переплавкой в вакууме с помощью электрической дуги или в печи со сфокусированным пучком электронов.