Металлургические предприятия могли быть государственными и частными. Еще в 1704 году близ Нерчинска были открыты залежи серебра, и там возникли принадлежавшие государству рудники, но когда на Алтае нашли медь (1720-е годы), монополию на ее добычу первоначально получил влиятельнейший уральский горнодобытчик Демидов. Когда в 1745 году там обнаружили золото и серебро, государство взяло их разработку в свои руки; так появились Колыванские месторождения. На этих сибирских металлургических комплексах работали высококвалифицированные саксонские инженеры в офицерских чинах (в течение столетия к ним присоединились русские кадеты, обучавшиеся в столицах). С 1722 года существовала система горных чинов, включенных в Табель о рангах; ниже обладателей чинов стояли мастера (вольнонаемные рабочие или государственные крестьяне, приписанные к заводам) – чертежники, сталевары, печники и другие квалифицированные рабочие, которым мог быть присвоен чин. В шахтах работали ссыльнокаторжные и местные крестьяне, а крестьяне из приписанных деревень рубили лес для плавильных печей, добывали уголь и древесный уголь, занимались извозом. Как отмечает Иэн Бленчард, все делалось в условиях военной дисциплины и непомерных нагрузок. Со временем Нерчинск и Колывань превратились в оживленные поселки: горные чиновники обладали административной, гражданской и уголовной юрисдикцией над населением, наблюдали за работой школ для детей мастеров и солдат местных гарнизонов, охранявших прииски, а также пожарной службы и больницы. По оценкам Кэхэна, к концу века в Нерчинске и Колывани были заняты около 16 тысяч квалифицированных рабочих (включая иностранных специалистов) и 115 тысяч ссыльнокаторжных и крестьян. В 1779–1783 годах управление имуществом императорской семьи было передано местным казначействам, и Колывань стала центром новой губернии, ориентированной на горнодобывающий район.

Уральская горнодобывающая промышленность в этом столетии по-прежнему процветала. Господствующее положение в ней занимали династии предпринимателей (Демидовы, Строгановы, Яковлевы, Баташевы); в царствование Елизаветы число промышленных предприятий на Урале более чем удвоилось. В 1740-х годах численность рабочих составляла около 100 тысяч человек, в 1770-е годы их стало вдвое больше. Условия труда были тяжелыми, цены на продовольствие росли, а повышение податей, коснувшееся государственных крестьян по всей империи в 1769 году, особенно сильно ударило по рабочим казенных заводов на Урале, которые присоединились к Пугачевскому восстанию (1773–1775). Восстание нанесло колоссальный ущерб предприятиям, восстановление которых продолжалось до конца 1780-х годов. После него Екатерина II распорядилась повысить жалованье и внедрить регулирование условий труда на Урале и в Сибири; неизвестно, выполнили ли это распоряжение владельцы частных горных заводов, но условия труда на казенных заводах несколько улучшились. Как и в Сибири, здесь сформировалась рабочая элита – квалифицированные мастера, которым лучше платили и для которых создавали более благоприятные условия труда.