Строительство Уральского завода химического машиностроения было предусмотрено Постановлением Совета труда и обороны № 437 от 06.12.1930 года.
В августе 1941 года в связи с началом Великой Отечественной войны на строительную площадку Уральского завода химического машиностроения прибыли первые эшелоны эвакуированного киевского завода «Большевик» с технологическим оборудованием, материалами и людьми. Перед заводом стояла сложнейшая задача: в кратчайшие сроки наладить выпуск оборудования для оснащения Уральского алюминиевого завода – в условиях войны страна остро нуждалась в алюминии для производства самолетов.
Первое оборудование для выплавки алюминия было поставлено Уральскому алюминиевому заводу и Нижнетагильскому коксохимическому комбинату уже в октябре 1941 года.
• конец 1940-х гг – построены кузнечно-прессовый и литейный цехи, установлены крупные металлорежущие станки.
• начало 1950-х гг – начато изготовление сушильных и прокалочных печей, газогенераторов, карбонизационных колонн.
• 1958 г – освоен выпуск химического оборудования в промышленных масштабах. Начато производство емкостного, фильтровального, теплообменного, электролизного оборудования.
• 1960–1970 гг – выпуск автоматизированных линий для производства синтетического каучука, аппаратов с вращающимися барабанами, агрегатов синтеза аммиака.
•1 января 1971 года Указом Президиума Верховного Совета СССР и Совета Министров СССР за большие успехи в выполнении заданий пятилетнего плана по освоению производства сложного оборудования для химической промышленности Уралхиммаш награжден орденом Ленина.
1987–1992 гг – промышленное изготовление сложного оборудования для установок по переработке нефти для различных НПЗ, производство блочных кустовых насосных станций для нефтегазовой промышленности.
• 1990-е гг – массовое изготовление шаровых резервуаров и газгольдеров, аппаратов воздушного охлаждения газа.
• 2006 г – налажено серийное производство нового дискового вакуум-фильтра с трубчатым ячейковым валом.
• 2008 г – ОАО «Уралхиммаш» входит в контур управления одного из крупнейших машиностроительных холдингов в России — Объединенные машиностроительные заводы (Группа ОМЗ).
• 2008 г –сертификация на соответствие Системы менеджмента качества предприятия требованиям международного стандарта ISO 9001:2000.
• 2008 г – начат выпуск реторт большой мощности для производства титановой губки.
• 2008 г – освоено производство оборудования в блочном исполнении для месторождений ОАО «Газпром».
• 2009 г – начат первый этап комплексной модернизации производственных мощностей.
• 2009 г – завод получил право изготавливать сосуды под давлением по требованиям ASME code, sec VIII, div 1 («U»).
• 2010 г – производство шиберных задвижек. Проект реализован при поддержке ОАО «ЦКБА» (г Санкт-Петербург).
• 2011 г – расширена область сертификации по требованиям ASME code, sec VIII, div 2 («U2»).
• 2013 г – начат второй этап модернизации производственных мощностей.
• 2014 г – в марте 2014 г предприятие подтвердило соответствие системы менеджмента требованиям СТО Газпром 9001-2012.
• 2015 г - в апреле введен в эксплуатацию 5-ти координатный горизонтально-расточной станочный центр для получистовой и чистовой механической обработки сложных и криволинейных элементов деталей корпусного типа - Spirit - 400 FTP Industrie S.p.A. (Италия).
• 2015 г - в августе АО "Уралхиммаш" получило лицензию Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. Лицензия дает право предприятию конструировать оборудование для ядерных установок, радиационных источников и пунктов хранения радиоактивных материалов.
• 2016 г - в мае метрологическая служба АО "Уралхиммаш", зарегистрированная в Реестре аккредитованных метрологических служб юридических лиц, получила аккредитацию на право проведения поверки средств измерений в соответствии с областью аккредитации. В область аккредитации попадают средства измерений электрических, теплотехнических и геометрических величин.
• 2017 г - в июне в АО "Уралхиммаш" прошел ре-сертификационный аудит для продления полномочий на изготовление и клеймение сосудов, работающих под давлением, в соответствии с требованиями Кода ASME (Section VIII Div.1 и Div.2). Аудиторам было продемонстрировано применение требований Кода ASME при изготовлении сосудов, работающих под давлением, на примере Ресивера сухого воздуха (демонстрационное изделие) и Шарового резервуара. По итогам аудита было рекомендовано продлить полномочия АО "Уралхиммаш" изготавливать и клеймить сосуды, работающие под давлением, в соответствии с требованиями Кода ASME Секция VIII Раздел 1 и 2 с проставлением сертификационного клейма ASME (U/U2) ещё на три года.