Первоуральск располагается между горных вершин Уральского хребта на берегах местной реки Шайтанка, на которой плотинами образованы два городских пруда: Нижний и Верхний.
История Первоуральска началась в 1702 году, когда у горы Волчиха было открыто месторождение железной руды, и вскоре здесь была построена деревня Подволошная, а затем внук Никиты Демидова, родоначальника знаменитой династии Демидовых — основателей уральской промышленности, Василий в 1730 году затеял строительство железоделательного и чугуноплавильного завода на реке Шайтанка. 1 декабря 1732 года на заводе был выплавлен первый чугун.
Спустя несколько сотен лет, в 1920 году, на Васильевско-Шайтанском заводе впервые на Урале начали выпускать трубы. В честь такого события его назвали «Первым уральским заводом цельнотянутых и катаных труб», а Васильевско-Шайтанский поселок переименовали в «Первоуральск». Официально День города Первоуральска совмещают и проводят летом в День металлурга.
Весной 1931 года началось промышленное строительство первой очереди нового уральского трубного завода, который тогда так и называли — Новоуральский (НУТЗ). Тогда же появился «технический город». Первое время строители завода жили в бараках и землянках в техгороде, но с каждым годом их становилось все больше, и многие из них приезжали в Первоуральск вместе с семьями.
В годы войны Первоуральск стал крупнейшим центром трубной, огнеупорной и химической промышленности. В 1941-1942 годах в Первоуральск и его пригороды было эвакуировано более двух десятков предприятий различного профиля: от авиационных конструкторских бюро и научно-исследовательских институтов до целых заводов, трубопрокатных станов и предприятий легкой промышленности. Все крупные предприятия Первоуральска работали на оборону. Новотрубный завод стал крупнейшим арсеналом по снабжению армии вооружением и боеприпасами. Старотрубный завод, Динасовый завод, Хромпиковый завод, Рудоуправление, Трест «Трубстрой» бесперебойно обеспечивали работу предприятий оборонной, металлургической и химической промышленности.
В Первоуральске сегодня работает инновационно-культурный центр, прозванный местным населением «Шайба» за характерную форму. Первоуральский ИКЦ — самое узнаваемое здание в городе, ставшее его визитной карточкой. Центр проводит концерты, музейные выставки. В темное время суток стена ИКЦ показывает время и анимацию.