В 1933 г. в Уральскую область, на территории которой находилась Свердловская область в современных границах, входили 3 национальных округа, 116 районов, 41 город, она занимала территорию 1 млн. 896 тыс. км.2, в ней проживало 8 млн. человек.
В 1934 г. постановлением Президиума ВЦИК от 17 января 1934 года Уральская область была разделена на Свердловскую с центром в Свердловске, Челябинскую с центром в Челябинске и Обь-Иртышскую с центром в Тюмени. В 1938 г. Указом президиума Верховного Совета СССР от 3 октября 1938 г. Свердловская область была разделена на собственно Свердловскую и Пермскую. Свердловская область образована в составе городов областного подчинения Свердловска, Нижнего Тагила, Надеждинска, Асбеста, Первоуральска, Ревды и районов: Арамильского, Алапаевского, Артинского, Березовского, Белоярского, Гаринского, Егоршинского, Еланского, Ивдельского, Ирбитского, Исовского, Кировградского, Краснополянского, Красноуфимского, Кушвинского, Манчажского, Махневского, Новолялинского, Нижнесалдинского, Нижнесергинского, Первоуральского, Пышминского, Полевского, Режевского, Слободо-Туринского, Сухоложского, Сысертского, Таборинского, Туринского, Шалинского. В состав Свердловской области были включены Верхнетавдинский район Омской области и пять районов Челябинской области: Буткинский, Камышловский, Пышминский, Талицкий и Тугулымский.
16 июня 1942 г. из Челябинской в Свердловскую область были переданы город Каменск-Уральский, а также Каменский и Покровский районы. Из Пермской области в 1960 г. Растеский сельский совет перешел в состав Карпинского городского совета.
1 февраля 1963 г. Указом президиума Верховного Совета РСФСР на территории Свердловской области вместо существующих были образованы сельские и промышленные районы.
13 января 1965 г. на территории Свердловской области образованы районы: Артемовский, Байкаловский, Богдановичский, Верхнесалдинский, Каменский, Невьянский, Нижнесергинский, Новолялинский, Режевской, Серовский, Слободо-Туринский, Сухоложский, Сысертский, Тугулымский.
В 1968 г. в состав Шалинского района включены поселки Лом и Сухоречье.