В 1702 году у горы Волчиха было открыто месторождение железных руд. В 1730 году внук Никиты Демидова Василий строит на реке Шайтанка чугуноплавильный и железоделательный, завод. В декабре 1732 года был произведен первый чугун. В 1760 году строится Верхнешайтанский железоделательный завод. На заводах производили чугунное литьё сортовое и кровельное железо.
В 1829 году в районе горы Берёзовой была установлена граница Европы и Азии. Позже здесь поставлен обелиск «Европа-Азия» - первый на Урале. В конце девятнадцатого века посёлок Васильевско-Шайтанский был обычным заводским посёлком с бревенчатыми домами вдоль Московского тракта.
В 1915 году пущена первая печь химического завода по производству натриевого хромпика и серной кислоты. Впервые на Урале на Васильевско-Шайтанском заводе был освоен выпуск труб. В этом году поселок переименован в Первоуральск.
В 1929 году вблизи горы Караульной заложен Динасовый завод по выпуску огнеупоров, через 2 года он дал первую продукцию. Строится Первоуральский новотрубный завод. В 1931 году выпущены первые трубы. В 1935 году на горе Магнитка началась разработка титаномагнетитовой руды, основан поселок Магнитка.
В 1933 году Первоуральску присвоен статус города.
В годы войны на базе эвакуированных заводов создан первый на Урале завод электросварочных машин, позже - Новоуткинский завод «Искра» и завод по ремонту горнорудного оборудования, ныне – «Первоуральский завод горного оборудования».
Сам город стоит на нескольких горах, нескольких реках и нескольких долинах. Слава города- завода не уменьшает его культурное наследие. У Первоуральска богатая история, хорошо вписывающаяся в стиль современного города. Здесь можно посмотреть интересные памятники архитектуры - Свято-Георгиевскую церковь в селе Слобода, которая действовала и в годы советской власти. Интересен Свято-Троицкий храм в поселке Билимбай. В Нижнем Селе сохранилась деревянная церковь, построенная в 1855 году.