В 17 в. русские заселили земли Южного и Среднего У. и Приуралья, основав г. Кунгур, поселение Новое Усолье, зауральские слободы Ирбитскую, Щадринскую, Камышловскую и др. Русские поселенцы принесли местному населению У. более развитые агротехнику и ремёсла. Колонизация У. способствовала прекращению междоусобных всенародных столкновений у народов У. и формированию у них феодальных отношений, которые сложились в 16–17 вв. Но одновременно она вела и к усилению национального и социального угнетения нерусских народностей. Манси, ханты, башкиры были обложены ясаком . Значительная часть коми-пермяков и удмуртов попала в зависимость от Строгановых и др. рус. феодалов. В 16–17 вв. на У. значительно развилось земледелие, сложились хлебопроизводящие районы, обеспечивавшие местные рынки. Б. ч. обрабатываемых земель была у черносошных крестьян , помещичья запашка была незначительной. Развивалось ремесло, ряд его отраслей превращался в мелкотоварное производство (деревообработка, кожевенное, гончарное, кузнечное дело и др.). Всероссийское значение приобрела солеваренная промышленность (Ленва, Соликамск, Новое Усолье).
В 17 в. на У. было обнаружено много месторождений полезных ископаемых (железные, медные и др. руды). Металл из уральских руд отличался высоким качеством. К середине 17 в. появились первые железоделательные и медеплавильные заводы. Рус. правительство обратило внимание на У. как на важную сырьевую базу. В начале 18 в. на У. началось широкое заводское строительство, вызванное потребностями развития Рус. государства и его военными нуждами. Сначала были основаны казённые заводы: в 1701 – Невьянский (с 1702 – частный) и Каменский, в 1723 – Екатеринбургский и Ягошихинский (около Перми). Затем возникли и частные заводы (Демидовых и др.). Для организации и развития горнозаводской промышленности У. в начале 18 в. много сделали В. Н. Татищев и В. И. Геннин . В 1-й половине 18 в. на У. было построено 63 металлургических завода, в 50–60-х гг. возникло ещё 67 предприятий. У. стал крупнейшим горнопромышленным районом России. В 50-х гг. 18 в. большинство казённых заводов перешло в частное владение. Уральские заводы 18 в. являлись мануфактурами , на них широко эксплуатировался труд крепостных и приписных крестьян . В связи с заводским строительством возникли новые города (Екатеринбург, ныне Свердловск; Пермь и др.). Горнозаводской государственной промышленностью У. управляла с 1719 Горных дел канцелярия, с 1734 – Канцелярия главного правления заводов. В 1807 была создана система горных округов во главе с Горным управлением в Перми (до 1830), затем в Екатеринбурге. В 1708 территория У. вошла в Сибирскую и Казанскую губернии. После ряда преобразований территория У. с 1796 была разделена на Пермскую и Оренбургскую губернии, в 1865 была образована Уфимская губерния. В начале 19 в. в условиях кризиса феодально-крепостнической системы в России на У. резко снизились темпы прироста производства, сократилось заводское строительство, падала производительность крепостного труда. Промышленный переворот шёл на У. очень медленно. В 1-й половине 19 в. здесь быстро развивалась лишь золотодобывающая промышленность. Крупнейшими промышленными и торгово-ремесленными центрами У. были Пермь, Екатеринбург, Оренбург, Уфа, Кунгур и Ирбит, в котором была самая значительная на У. ярмарка. По Каме с 40-х гг. началось пароходное сообщение.
У. в период капитализма (2-я половине 19 в.) и империализма (1900–17). В результате Крестьянской реформы 1861 горнозаводские крестьяне У. лишились 54% земли, бывшей ранее в их пользовании, среднедушевые наделы уменьшились с 2,8 до 1,2 десятины. Развитие капитализма на У. тормозилось значительными пережитками крепостничества в деревне и горнозаводской промышленности (сохранение помещичьих латифундий, отработок и т.п.). Во 2-й половине 19 В. появились первые акционерные компании, в том числе с участием иностранного капитала. Был реконструирован ряд старых металлургических заводов и построено несколько новых. Развивались золотодобывающая и платиновая промышленность, добыча каменного угля (Кизеловский бассейн), машиностроение (Екатеринбургская механическая фабрика, Мотовилихинский в Перми, Ижевский, Воткинский и др. заводы), химическая промышленность (Березниковский содовый завод). Но в целом горнозаводская промышленность У. в конце 19 в. находилась в упадке, особенно старые металлургические заводы, использовавшие энергию воды. У. потерял значение главного металлургического района страны, уступив место Югу России. Во 2-й половине 19 в. быстро росло городское население. Развивались промышленные центры, ещё не являвшиеся официально городами (Нижний Тагил, Воткинск, Златоуст и др.). Были построены ж. д.: Самара – Оренбург (1876), Горнозаводская (1878), Екатеринбург – Тюмень (1885), Самара – Уфа – Златоуст – Челябинск (1892), Екатеринбург – Челябинск (1896). В конце 19 в. на У. было свыше 300 тыс. промышленных и ж.-д. рабочих. Часть пролетариата (рабочие горных заводов) участвовала в борьбе за землю, за более выгодные условия пользования угодьями и т.п. Однако основой рабочего движения была борьба против капиталистической эксплуатации; с 70-х гг. одной из основных её форм становится экономическая стачка с политическими требованиями. В 70-х гг. на У. существовало несколько групп революционных народников. Во 2-й половине 90-х гг. возникли социал-демократические организации в Уфе (1895), Челябинске («Уральский рабочий союз», 1896), Екатеринбурге (1897), Перми (1898) и др. городах.