En el ámbito industrial, su desarrollo se inició en la segunda mitad del siglo XVIII, con el asentamiento de varias fábricas de harinas, curtidos e hilados. En esta primera etapa Torrelavega comienza su proceso de transformación, pasando de ser un pequeño concejo agrario basado en actividades agrícolas tradicionales a configurarse como núcleo mercantil y embrión industrial que ya establece incipientes lazos de relación con el entorno.

Pero fue con la llegada de grandes empresas como Solvay, Sniace y Asturiana de Zinc, entre finales del XIX y principios del XX, cuando Torrelavega alcanzó su máximo desarrollo económico. Junto a ellas se instalaron otras, como la Granja Poch, los talleres Obregón, La Lechera Montañesa... En este progreso de la villa influyen de manera clave dos factores: la riqueza minera y la fertilidad del suelo, que le han permitido el uso y explotación de sus recursos naturales, y el establecimiento de una red de infraestructuras de transporte, tanto terrestre como ferroviaria, entre núcleos, que facilitó la conformación de un espacio industrial articulado de proyección supramunicipal.

La sociedad Solvay, dedicada a la fabricación de productos sódicos, sosa y carbonato sódico, constituyó la primera gran instalación industrial de la región y uno de los hitos en la historia de Cantabria. Su implantación en Barreda se debió a la abundancia de materias primas fundamentales, aunque también se tuvo en cuenta su proximidad a las líneas ferroviarias y a la costa. Comenzó su actividad en 1908, convirtiéndose en un gran complejo químico, dependiente del cual surgieron otras empresas vinculadas productivamente a ella, como Braso S.A., Industrial Jabonera Villalobos, Continental-Fábrica Española de Caucho –absorbida después por Firestone– y Sniace (Sociedad Nacional de Industrias y Aplicaciones de Celulosa Española S.A.).

Esta última, productora de celulosa, papel y fibras textiles artificiales a partir de una materia prima fundamental como es la madera, fue creada en Madrid en 1939 y llegó a Cantabria en 1941, instalándose al norte de la ciudad, en las proximidades de Reocín. Todas ellas contribuyeron al crecimiento y expansión de Torrelavega. Sin embargo, una grave crisis industrial azotó a la comarca en la década de los años ochenta y noventa, suponiendo la desaparición de diferentes empresas e importantes pérdidas de empleo.

El impacto sobre las actividades económicas fue muy fuerte, aunque desde 1997 ha comenzado a apreciarse una ligera recuperación. Hoy en día la favorable perspectiva del sector industrial –que ocupa al 21,7% de la población activa del municipio– se apoya en el progresivo asentamiento de Sniace y en la tónica de estabilidad que mantienen empresas como Solvay, Firestone y el Grupo Armando Álvarez (fábricas de madera Armando Álvarez, S.A. y de plásticos Aspla Plásticos Españoles, S.A.). El aspecto negativo más reciente desde el punto de vista económico está en el cierre de la mina de AZSA (antigua Asturiana de Zinc) en Reocín en 2003 como consecuencia del agotamiento de recursos después de más de un siglo de explotación. Por último, el sector de la construcción ocupa al 15,4% de la población activa torrelaveguense.