Своими корнями история Новотроицка уходит к началу XX века. Затерялся в степи небольшой хуторок Сильнов. Неподалёку от него находились такие же хутора Аккермановский, Белошапочный и станица Хабарное(от хабар — добыча, пожива).

Несколько семей крестьян — переселенцев с Украины обосновались недалеко от Сильнова и назвали своё поселение Новотроицком.

Тридцатые годы — время крупных промышленных новостроек. До жителей посёлка Новотроицк доходили вести о строительстве заводов в Орске, об открытии полезных ископаемых.

Известный академик А. Е. Ферсман в своих трудах говорил о сказочных богатствах Орского района, называл Орско-Халиловский район «подлинной жемчужиной Урала».

Осенью 1929 года мало кому известный геолог И. Л. Рудницкий открывает Халиловское месторождение бурых железняков. Халиловская руда оказалась редкостной по своему составу: она содержала хром, никель, титан, марганец. Промышленные испытания подтвердили её качество.

В июне 1931 года Правительством принимается решение о начале строительства на базе халиловских руд и карагандинских углей крупного металлургического комбината. Сроки строительста жесткие, пуск Халиловского металлургического комбината намечался на 1936 год. В этот период в посёлок Новотроицк стали приезжать первые строители. Но в 1935 году строительство было приостановлено. И только весной 1939 года в Резолюции XVIII съезда партии было конкретно определено: «… начать строительство новых металлургических заводов (на халиловских и бакальских рудах)».

Летом 1939 года принимается постановление коллегии Наркомата чёрной металлургии, в котором отмечено: «Принять для строительства Халиловского металлургического завода выбранную Новотроицкую площадку…».

13 апреля 1945 года Новотроицк получил статус города.