Еще во второй половине XIX в. в южных уездах губернии зародилось фабричное производство. Появление фабрик положило начало технической перестройке промышленности. Только за первое десятилетие XX в. энерговооруженность труда на предприятиях губернии возросла в три раза. В 1908 г. на них насчитывалось 126 паровых машин мощностью 2262 л. с. К этому времени на долю фабричной индустрии приходилось около половины всей промышленной продукции, учтенной официальной статистикой.

Важное место в Тюменской фабричной промышленности занимали суконно-ткацкое и бумажное производства. В 1875 г. была основана суконная фабрика Ядрышникова, а в конце 80-х гг. — суконная фабрика торгового дома «Карякин и Андреев». В 1889 г. в с. Заводо-Успенском Червишевской волости близ Тюмени Сибирское торговое товарищество «Ал. Щербаков и К°» открыло писчебумажную фабрику, оснащенную пятью паровыми машинами. В конце 90-х гг. на фабрике трудилось 375 рабочих. Она была самым крупным предприятием бумажной промышленности в Сибири.

Тобольская губерния относилась к числу немногих за Уралом, где имелись крупные металлообрабатывающие и машиностроительные предприятия. Чугунно-литейный завод Н. Д. Машарова был основан в 1900 г. в Тюмени. На этом заводе было занято 220 рабочих. В его цехах выпускались чугунное литье, турбины для мельниц, эмалированная посуда, гвозди.

К концу 20‑х гг. ХХ века удалось преодолеть разруху в промышленности, которая возникла в период Гражданской вой­ны. Предприятия и кустарныемастерские края производили потребительские товары, строительные материалы, сельскохозяйственный инвентарь, мелкие речные суда.

В начале 1930‑х гг. главным промышленным центром Зауралья оставалась Тюмень. Промышленную продукцию выпускали заводы «Механик», «Угольник», комбинат «Пламя», лесозаводы, пищевые предприятия. Были построены фанерный завод, деревообделочный комбинат, фабрика им. Челюскинцев, новая электростанция, различные мастерские.

Несколько изменился промышленный облик Тобольска. В старинном сибирском городе накануне вой­ны насчитывалось 39 предприятий, в том числе и союзного значения. Это судоверфь Обьтреста и биофабрика, которая выпускала вакцину и биопрепараты. В городе имелись предприятия пищевой промышленности, а также швейные, деревообделочные, слесарные мастерские и несколько артелей промысловой кооперации. Здесь разместились тресты рыбной промышленности и Главсевморпути.

В небольшом Ялуторовске были построены завод сухого молока и лесозавод.

С началом вой­ны в Тюмень в 1941 году было эвакуировано 22 предприятия. На их базе создавались хорошо известные в настоящее время заводы: аккумуляторный, АТЭ, приборостроительный, строительных машин, химико-­фармацевтический. В помещениях бывшего пивзавода разместился таганрогский мотоциклетный завод. Эвакуированное оборудование использовалось при строительстве тазовского и сургутского рыбоконсервных заводов, ишимского завода автоприцепов.

Для Сибири военных лет был характерен невиданный отлив сельского населения в промышленность. Еще большее число тружеников села ушло на фронт. К началу 1944 г. общее число трудоспособных колхозников уменьшилось по сравнению с предвоенным периодом на 40,8%. На фронт и в промышленность было отправлено 92% автомобильного парка.

Женщины северных национальных округов стали рыбачками, лесорубами и охотниками.

В 1947 г. промышленность края в целом выполнила годовое задание и перешла к серийному изготовлению новых видов гражданской продукции. Завод «Механик», вместо корпусов для машин, стал производить трехшильные концеравнители, обрезные станки и вагонные скаты; «Судоверфь» вместо торпедных катеров — буксирные пароходы, лихтеры, стальные баржи; «Строймашин» вместо мин — бетономешалки.

Тюменский моторный завод был основан в 1963 году. На заводе делали двигатели для палубных самолетов, ракетные двигатели для комплексов ПВО и крылатых ракет, двигатели для массовых самолетов Ан‑24.

История весов «Тюмень» берет свое начало с 1959 года. В первый же год местный приборостроительный завод выпустил 2160 экземпляров.