Город вырос и развился вокруг Петровского чугунолитейного и железоделательного завода, основанного в 1789 году (до 1926 года посёлок Петровский Завод). В 1830-1839 годах в Петровском Заводе отбывали каторгу декабристы, переведённые сюда из Читы (на перроне станции Петровский Завод установлена мемориальная доска). Город - с 1926 года. В 1940 году построен металлургический завод.
В современном Петровске-Забайкальском действуют также стекольный завод, предприятия лесной промышленности (лесокомбинат, мебельно-деревообрабатывающий комбинат) и пищевой промышленности (мясокомбинат и хлебокомбинат, молокозавод).
В старой центральной части города сохранились постройки, связанные с пребыванием здесь декабристов. На городском кладбище находится могила И.И. Горбачевского, склеп-часовня А.Г. Муравьёвой - жены Н.М. Муравьёва. В 1980 году по архивным документам восстановлен дом Е.И. Трубецкой, где открыт Музей декабристов. Недалеко от металлургического завода располагается жилой район, застроенный многоэтажными домами.
Население: 21 000 (1939), 29 800 (1959), 30 900 (1979), 28 300 (1992).
