诺夫哥罗德人11世纪开始开发叶卡捷琳堡所在的乌拉尔地区。

14世纪，该地的管理和控制权归属莫斯科。

17世纪，大批俄罗斯人开始迁移到该地居住。

1723年，彼得大帝在该地兴建了俄罗斯第一家冶炼厂，并在此基础上建起了以叶卡捷琳娜一世命名的工业城市——叶卡捷琳堡。

19世纪上半叶，冶金业带动了叶卡捷琳堡的迅速发展。19世纪的最后25年，叶卡捷琳堡成为乌拉尔经济、财政中心、文化中心，也是通向彼尔姆、图们、车里雅宾斯克铁路的重要枢纽。

20世纪初，叶卡捷琳堡被卷入了影响整个俄罗斯的社会动荡之中。苏俄国内战争期间的1918年7月16-17日，红色的布尔什维克共产主义者在伊巴特叶夫宫枪决了沙皇尼古拉二世及其家人。

1923年，叶卡捷琳堡成为大乌拉尔地区的中心（面积为1757平方公里）。

1934年成为现代斯韦尔德洛夫斯克地区的中心。

20世纪20至30年代，该市兴建和重建了大量大型工厂，同时创建了一些工业分支的研究所和高等院校。城市工业潜力的加强使人口比战前前所未有地增加了三倍，达到了43万人。

在苏联卫国战争期间，斯韦尔德洛夫斯克（叶卡捷琳堡）成为一个大的军工产业中心。超过50间大型工厂、制造厂、科研和学术机构后撤至叶卡捷琳堡，列宁格勒修道院博物馆的丰富藏品、苏军中央歌剧院、莫斯科艺术学院歌剧院都转至叶卡捷琳堡，国家科学院总部也不例外。