В ноябре 1668 года приказчиком Пышминской слободы Семеном Мироновичем Будаковым было сообщено верхотурскому воеводе И.Я. Колтовскому, что крестьяне и казаки, перевезенные сюда в 1666—1668 годах из Ирбитской и Пышминской слобод, основали Камышевскую слободу.

По указу верхотурского воеводы, в 1668 году на реке Камышловка был основан Камышловский острог. Строительство острога для «оберегания от калмыцких и башкирских воинских людей» было закончено в 1678—1679 годах. С 1687 года Камышловская слобода. Основным занятием жителей в начале XVIII века было земледелие, а также крестьяне были приписаны к казенным заводам — Уктусскому и Каменскому.

Развитие Камышлова во многом было обусловлено его географическим положением при котором он попал в формировавшуюся во второй половине ХVIII века транспортную сеть Урала. Камышлов связан трактами на севере с Ирбитом — знаменитым уральским торжищем и на юге — с Шадринском. Эти гужевые дороги являлись подъездными путями к железной дороге и основному Сибирскому тракту. Именно дороги в сочетании с плодородными землями способствовали развитию торговли в Камышлове.

В 1763 году через слободу прошел Сибирский тракт. В городе возник хлеботорговый центр Зауралья, поставляющий зерно и муку по всему Уралу. В XVIII—XIX веках действовали 3 ярмарки: Сретенская – с 1 по 9 февраля, Тихоновская – с 13 по 20 июня, Покровская – с 26 сентября по 1 октября. На ярмарках торговали купцы из Тобольска, Тюмени, Кунгура, Нижнего Новгорода и Оренбурга. Были построены каменные торговые ряды, товарные склады и хранилища. Основным товаром было зерно, отправляемое в Ирбитскую слободу, затем по реке Ница и далее по рекам Тура и Тобол зерно поступало в Тобольск. Слобода являлась поставщиком соколов для царского двора.

В 1781 году город стал уездным Пермского наместничества. В городе начали работать мукомольные мельницы, кузницы, салотопенный, винокуренный (в 1883 году), кожевенный (в 1858 году), кирпичный заводы, а также кустарные промыслы — гончарный, столярный, портняжный, сапожный, шерстобитный. Был развит извоз по Сибирскому, Ирбитскому и Шадринскому трактам, развивалось коневодство.

В декабре 1885 года было открыто движение по Транссибирской железной дороге, было построено здание вокзала. В 1871 году была открыта женская гимназия, в 1907 году — мужская прогимназия, в 1888 году — духовное училище, в 1899 году городское училище, а также работали две церковноприходские школы.

Дореволюционный купеческо-мещанский Камышлов был сравнительно хорошо обеспечен культурно-просветительными учреждениями, которые обслуживали также население всего обширного уезда. Кроме 5 церквей имелось 2 церковноприходские школы, 4 земские начальные школы, железнодорожное двухклассное училище, духовное и городское четырехклассное училища, женская и мужская гимназии. Камышлов лучше других уральских городов был обеспечен и медицинскими учреждениями. В городской больнице на 115 коек работало 7 врачей и 6 фельдшеров. Перед революцией в Камышлове проживало около 12 тысяч человек (против 8,2 тысяч в 1897 г.).

В связи с развитием промышленности в городе росла и численность пролетариата. Камышловская ячейка РСДРП активно действовала в период русской революции 1905 года. С Февральской буржуазно-демократической революцией был связан новый подъем революционного движения в городе. С апреля 1917 г. Камышловская организация РСДРП(б) стала действовать легально.

В начале XX века в Камышлове жил Павел Бажов со своей женой. До революции 1917 года он преподавал русский язык в городском духовном училище, а в 1918 году был избран городской головой. В 1920-е годы работал редактором местной газеты «Красный путь». До наших дней сохранились два дома, в которых он проживал.

Сразу после Октябрьской революции Камышловский комитет РСДРП(б) созвал уездный съезд Советов, который заявил о переходе власти в городе и деревне в руки Советов. Камышлов и его уезд сыграли большую роль в формировании полков прославленной 29-й стрелковой дивизии Красной Армии. В ее первую бригаду вошли Первый Коммунистический, Первый Камышловский и 4-й Уральский полки, а также Путиловский кавалерийский эскадрон.

Вскоре после освобождения Камышлова от колчаковцев (25 июля 1919 г.) восстанавливаются мукомольная промышленность, кожевенный завод. В 1920-х годах возникли новые промышленные предприятия, в том числе заводы фруктовых вод, клеемыловаренный, ряд промартелей. В 1926 году в Камышлове насчитывалось 9,9 тысяч жителей.

Годы довоенных пятилеток ознаменовались новым крупным индустриальным строительством: в 1930—1940 годах вступили в эксплуатацию диатомитовый комбинат, молочный завод, птицефабрика, инкубаторно-птицеводческая станция, горпищекомбинат и др. В 1936 году создается Камышловское отделение железной дороги с вагоноремонтным депо. Рабочих и служащих в городе насчитывалось 7,5 тысяч человек, в том числе промышленных рабочих — 1,4 тыс. В Камышлове открылись училища: педагогическое, медицинское и механизации сельского хозяйства. В 1939 году в городе проживало 17,5 тысяч человек.

Великая Отечественная война внесла большие изменения в экономику города. На базе диатомитового комбината и эвакуированного сюда оборудования Ленинградского изоляторного завода «Пролетарий» создается новое предприятие города — завод «Урализолятор», выдавший первую продукцию в марте 1942 года. Трактороремонтные мастерские реорганизуются в ремонтно-механический завод. Построен новый хлебозавод. Многие горожане покрыли себя неувядаемой славой на поле брани. За героизм и мужество, проявленные в боях с фашистами, три камыш-ловца удостоены звания Героя Советского Союза.

В послевоенные годы экономика города продолжала расти. Энергоснабжение города значительно улучшилось в связи с подключением его в 1958 г. в систему Свердловэнерго. Были проведены большие работы по благоустройству и озеленению города. Жилфонд города за 1940—1960 гг. удвоился. Заметно увеличилось число двух-трехэтажных зданий.

В 1960 году был основан электротехнический завод министерства путей сообщения на базе паровозного депо и мастерских сигнализации и связи, металлообрабатывающий завод, в 1967 году — клеевой завод, «Лесхозмаш» на базе механического, завод дорожных машин, в 1975 году — завод хромовых кож, птицефабрика, молочный комбинат, хлебокомбинат, в 1953 году — швейная фабрика.

Историко-краеведческий музей основан 1 мая 1920 года в каменном одноэтажном здании бывшего уездного казначейства. Основатель и первый директор музея – учитель естествознания А.А. Наумов, краевед, член УОЛЕ. Позднее музей переехал в здание церкви, но в 1950 году был закрыт как убыточное учреждение. В 1974 году музей был восстановлен в качестве народного и размещен в купеческом особняке, построенном в 1875 году по улице Свердлова, 71. В 6 залах музей знакомит нас с природой, историей края и города, в музее представлены макеты православных храмов, клады медных и серебряных монет, имеется отдельная экспозиция о Великой Отечественной войне, а в двух залах проводятся выставки.

На территории города Камышлов сохранились многочисленные постройки купеческих домов, как деревянные, так и каменные, многие из них находятся под особой охранной государства и являются памятниками архитектуры XIX века. Главная достопримечательность города – Храм Покрова Пресвятой Богородицы, каменное строение которого, было построено в 1814 году.

Здание железнодорожного вокзала, которое построено в 1885 году является памятником архитектуры.

Вблизи завода «Урализолятор» стоит памятник расстрелянным морякам броненосца «Потемкин», которые пытались бежать во время этапирования на станции Юшала.

По данным переписи 2002 года национальный состав: русские — 96,8 %. Население: 26444 жителей(2018).

Сегодня – Камышлов, город в Свердловской области России, административный центр Камышловского района, узел автомобильных дорог и железнодорожная станция Свердловской железной дороги на участке Екатеринбург — Тюмень. Расстояние до Екатеринбурга — 128 км (по автотрассе — 140 км), до Тюмени — 183 км.