IV этап (1850 - нач. XX вв.). Прокладка железных дорог, способствовавшая дальнейшему развитию и росту городов Урала
В кон. XIX в. начинается строительство сети железных дорог, которые соединили Свердловскую область с центром страны и Сибирью.
Первой железной дорогой стала горнозаводская линия Пермь - Нижний Тагил - Екатеринбург (1873 - 1878), которая соединила друг с другом основные центры горнозаводской промышленности Среднего Урала и обеспечила уральскому металлу доступ к берегам Камы. Постройка железной дороги от Екатеринбурга до Тюмени (1883 - 1885) соединила берега Камы с бассейном Оби. В 1896 г. линия Екатеринбург - Челябинск, связалась с Самаро-Златоустовской железной дорогой. В 1899 г. Сибирская железная дорога была проложена до Иркутска, что связало Средний Урал с Сибирью. В том же году была сдана в эксплуатацию линия Пермь - Вятка - Котлас, которая стала еще одним выходом на запад. А в 1906 г., когда ее провели от Вятки дальше, через Вологду на Петербург, уральские грузы получили выход и к портам Балтийского моря.
В конце XIX - начале XX вв. на территории области появился ряд новых заводских поселков. Среди них выделялся Надеждинск (1893 - 1894), а также Асбест, Калата (ныне Кировград), Егоршинские копи (Артемовский), Дегтярск и др. на базе использования новых полезных ископаемых.
В начале XX века была построена железная дорога Пермь - Екатеринбург - Тюмень. Перед началом Первой мировой войны и в годы войны на севере сложился значительный по тем временам район лесопиления (Лялинский и Лобвинский поселки), а на востоке возник станционный поселок Тавда с небольшими лесопильными заводами и углежжением. Этому способствовала прокладка железных дорог: Гороблагодатская - Надеждинский завод (1906), Екатеринбург - Тавда (1916).
К 1913 г. уже существовали почти все современные города Свердловской области и 2/3 современных поселков городского типа в виде городов, заводских поселений ("заводов") или других видов поселений. Однако, они представляли незначительные по величине населенные пункты. В этих городах в настоящее время и сосредоточена вся сохранившаяся дореволюционная застройка.