Индустриальное развитие региона тормозят гражданская и Первая Мировая войны. Но уже в 30-е Советский Союз проводит вторую индустриализацию Донбасса. Развивается угольная и металлургическая промышленность, а также машиностроение. Район становится основной ресурсной базой индустриализации всего СССР, а также источником высококвалифицированных кадров. В советское время Украина становится самой развитой в научно-промышленном отношении республикой СССР. В первую пятилетку на нее приходилось свыше 20 % общих капиталовложений. Из 1500 новых промышленных предприятий 400 строилось на Украине, включая крупнейшие в мире Запорожсталь, «Коммунар», «Криворожсталь», «Азовсталь», Днепроалюминийстрой, Краммашстрой, Харьковский тракторный и Луганский паровозостроительный заводы.
В результате индустриализации Украина опередила по уровню развития отраслей тяжелой промышленности ряд западноевропейских стран. Она заняла второе место в Европе (после Германии) по выплавке чугуна, четвертое место в мире по добыче угля. По производству металла и машин Украина была впереди Франции и Италии, догоняла Англию.
После Великой Отечественной войны восстановление Украины шло ударными темпами. Уже в 1950 году в республике производилось больше, чем до войны проката черных металлов, железной руды, электроэнергии, минеральных удобрений и других важнейших видов промышленной продукции. Объем валовой продукции промышленности превысил уровень довоенного 1940 г. на 15 %., в том числе в машиностроения и металлообработки — на 44 %, промышленности стройматериалов — в 2,3 раза. Среднегодовые темпы прироста промышленной продукции республики почти в 1,5 раза превысили общесоюзные показатели. Украина давала около 48 % общесоюзного производства стали, 33 % проката, 53 % железной руды, 30 % угля, 38 % металлорежущего оборудования, 71 % сахара. К 1960 г. объем продукции промышленности УССР увеличился более чем в 3,6 раза по сравнению с 1940 г. Производительность труда за этот период возросла более чем в 2,5 раза. В 1965 году промышленное производство республики уже в 5,6 раза превышало уровень 1940 года.
В 70-е годы Украина стала лидером в освоении передовых направлений НТП — авиастроении, ракетно-космическом и атомном машиностроении, приборостроении, судостроении, электротехнической промышленности. Степень развития морского, железнодорожного, трубопроводного транспорта была одной из самых высоких в СССР. Многократно выросли доходы и качество жизни населения. Согласно западным оценкам, национальный доход Украины на душу населения в 1970-х годах был выше, чем в Италии.
