8(19) октября 1722 года считается датой основания Нижнего Тагила, когда на Выйском заводе была получена первая продукция-чугун. По указу В.Н. Татищева близь Выйского завода было основано селение. В Нижний Тагил из Верхотурья перевели цифирную школу как горнозаводское училище. В 1788 году население Нижнего Тагила составляло около десяти тысяч человек.
В 1806 г. цифирная школа была преобразована в высшее заводское училище. А в 1806 г. была учреждена школа живописи.
Церковь Александра Невского в Нижнем Тагиле
В начале XIX века году (по указанию Н.Н. Демидова) по проекту архитектора А.П. Чеботарева построено каменное здание заводского госпиталя. В 1833 году по воле Павла и Анатолия Демидовых в Тагиле началось строительство новой каменной Введенской церкви. Возводилась она по проекту крепостного архитектора А.П. Чеботарева.
В августе 1834 г. в Нижнем Тагиле построен первый в России паровоз. В том же году первый русский паровоз впервые прошел от Медного рудника до Выйского завода по чугунным рельсам. А в 1858 году были построены и успешно действовали первые тагильские пароходы "Опыт" и "Тагил", ходившие по Чусовой и реке Тагил.
В 1835 году на 36-й сажени шахты "Надежда" меднорудянского рудника была обнаружена знаменитая глыба малахита. С 1838 года началась поставка в Санкт-Петербург малахита для украшения Малахитовой гостиной Зимнего дворца. С января 1838 года по февраль
В 1878 году была открыта горнозаводская железная дорога Екатеринбург-Пермь, прошедшая через Чусовую -Гороблагодатская - Нижний Тагил.
В начале ХХ века в Париже на Всемирной промышленной выставке были представлены образцы золотоносных песков и пород, шлиховое и самородное золото, платина, руды железных, марганцевых и хромовых рудников Тагильского округа, медные руды, малахит и т д. Управителю тагильского медного рудника Бурдакову присудили именную бронзовую медаль.
С 1905 по 1917 годы рабочие металлургических заводов и железнодорожные служащие проводят стачки и забастовки. Создаются рабочие Советы. В 1917 году заводы города были нацонализированы.
В октябре 1920 г. в Нижнем Тагиле был открыт Уральский политехнический институт.
В 1930 году было принято постановление Нижнетагильского окрисполкома о ликвидации Тагильского округа. Вместо него создается Нижнетагильский район, в состав которого вошли семь сельсоветов с населением свыше 70 тысяч человек.
До войны в городе появилось войны в Нижнем Тагиле была введена в строй первая в стране фабрики по обогащению руд. Был построен новый самостоятельный территориальный район города - Тагилстроевский, открыт городской театр.17 июня 1940 г. в 23 часа 20 минут Нижнетагильский коксохимический завод выдал первые тонны кокса.
Ещё до окончания войны в январе 1945 года Совнарком СССР и ЦК ВКП(б) приняли постановление о жилищно-бытовом и коммунальном строительстве Нижнего Тагила. Капиталовложения на эти цели увеличились в девять раз. После войны завершилось строительство городского водопровода, канализации, открылось трамвайное сообщение. В 60-80 гг. были построены жилые районы для рабочих.
В настоящее время в городе развивается черная металлургия (металлургический комбинат и др.); имеются машиностроение (заводы: вагоностроительный, котельно-радиаторный, медико-инструментальный и др.), химическая и коксохимическая промышленность (ПО «Уралхимпласт» и др.). Ведется добыча медной руды.
Есть два театра; музеи: историко-революционный и изобразительных искусств.
На Горбуновском торфянике близь города обнаружены постройки, относящиеся к третьему тысячелетию до н.э.