Создание крупного машинного производства началось в Воронежском крае в конце 1920-х годов. В 1928 году индустриализация планировалась учёными-экономистами (А.Н. Минин, А.Н. Татарчуков) с учётом приоритета сельскохозяйственной промышленности.

В 1929 году партийное государственное руководство приняло 1-й 5-летний план развития Центрально-Чернозёмной области, в котором предусматривалось перераспределение максимально возможного объёма ресурсов на нужды индустриализации. Окончательный вариант 5-летнего плана для Центрально-Чернозёмной области был принят в июне 1930 году (через год и 8 месяцев после начала 1-й пятилетки).

В период индустриализации в городе Воронеже были построены и заработали завод «Триер» (1928, с 1932 года дизельный завод), авиационный завод (1932), завод синтетического каучука (1932), завод «Электросигнал» (1933), сталелитейный цех на заводе имени Коминтерна (1933). В 1933 году дал электроэнергию ВОГРЭС. За пределами города Воронежа появились Семилукский огнеупорный завод (1929) и Елань-Коленовский сахарный завод (1939). Индустриализация была проведена за счёт чрезвычайно сильного напряжения материальных и людских ресурсов. С конца 1920-х годов началось активное переселение сельских жителей в город Воронеж и другие города Воронежского края. В 1930 году приток населения в город Воронеж увеличился в 5,5 раза. В 1932 в Воронеж на жительство прибыло 25 000 человек. Для покрытия расходов по строительство заводов в 1931 году руководство Центрально-Чернозёмной области увеличило сельскохозяйственный налог на 43%. Была проведена массовая мобилизация в поддержку индустриализации, обеспечивались высокие темпы её проведения, например, завод СК-2 был построен в исключительно короткий срок - за 15 месяцев. Индустриализация Воронежской области в основном завершилась в годы первых послевоенных пятилеток.