Поселение на месте современного Шадринска известно с 1644 года. В 1662 году была основана укреплённая слобода, названная по реке Курья Шадриха (приток реки Исети). В 1712 году слобода преобразована в Архангельский Шадринский городок (другое название Малоархангельск); в 1733 году, после пожара, вновь переименована в Шадринскую слободу. С 1737 года вновь город, с 1781 - уездный город Екатеринбургской провинции Пермского наместничества (с 1796 года Пермской губернии).
В XIX веке Шадринск был значительным торговым (в основном сельскохозяйственная продукция) и культурным центром Зауралья; получили развитие пимокатное, кожевенное, овчинно-шубное кустарные производства, а также ткачество и кружевоплетение. С 1825 года в селе Ивановское близ Шадринска ежегодно с 01 июля по 01 сентября проводилась Крестовско-Ивановская ярмарка, одна из ведущих по обороту в России (основные товары - меха, чай, мануфактура; в 1900 года оборот превысил 3 000 000 рублей). В 1822-1850 годах в Шадринске действовала фарфоро-фаянсовая мануфактура братьев Фетисовых. В 1897 году наиболее крупными среди промышленных предприятий были винокуренный завод, 2 пивоваренных завода, а также завод по сортировке пуха и перьев.
В современном Шадринске действует автоагрегатный завод, телефонный завод, завод полиграфических машин, завод по ремонту тепловозов (все построены в 1941 году); развито производство строительных материалов (в том числе ограждающих строительных металлических конструкций, завод железобетонных изделий, кирпичный завод, завод «Мобиль»); швейная фабрика (1941), кожгалантерейная фабрика (1942), обувная фабрика (1942), мебельная фабрика (1941), фабрика валяной обуви (1956); предприятия пищевой промышленности (мясоптицекомбинат, пищекомбинат; молочно-консервный завод, ликёро-водочный завод, пивоваренный завод; элеватор). Работает Педагогический институт.
Работает Драматический театр (открыт в 1896 году), Краеведческий музей (открыт в 1918 году), Дом-музей И.Д. Шадра (открыт в 1987 году).
Сохранилась массовая жилая застройка 2-й половины XIX-XX веков. С конца 1950-х годов город застраивается типовыми зданиями, с середины 1980-х годов ведётся панельное жилищное строительство.
В Шадринске родились скульптор И.Д. Шадр, библиограф Н.В. Здобнов, близ города, в селе Мальцево, родился хлебороб, автор новой системы обработки почвы Т.С. Мальцев.
В Шадринском районе, в селе Ганино, действует конезавод; в селе Ключи действует плодосовхоз; в селе Канаши действует ковроткацкая фабрика (организована на основе кустарного производства санных ковров).
Население: 11 700 (1897), 19 200 (1926), 31 000 (1939), 52 000 (1959), 73 000 (1970), 81 600 (1979), 88 500 (1992).
