Kiedy wyczerpały się złoża miedzi i ołowiu, w Zagłębiu Staropolskim zaczęło dominować przetwórstwo żelaza.
Kuźnice wodne lokalizowano w owym czasie nad rzekami stanowiącymi energię potrzebną do ich napędu. Drewno z okolicznych lasów wykorzystywano do produkcji węgla drzewnego, na którym opierał się proces wytopu. Na miejscu wydobywano też rudę żelaza. W tym czasie wytopy przeprowadzane były w prymitywnych dymarkach, a roczna produkcja kuźnicy wahała się na poziomie 6–16 ton żelaza.
W XVI i XVII wieku w granicach Staropolskiego Okręgu Przemysłowego istniał również ośrodek produkcji szkła. Na 93 huty szkła w Polsce, kilkanaście zlokalizowanych było w rejonie Wzgórz Koneckich i pod Radoszycami.
Dalszy rozwój Staropolskiego Okręgu Przemysłowego nastąpił w XVIII wieku. Druga połowa XVIII wieku przyniosła zmianę w sposobie pozyskiwania surówki. Wytop żelaza w Polsce oparto wtedy na procesie wielkopiecowym. Taka technologia znacznie przewyższała znaną dotąd metodę produkcji. Stosowany wtedy piec, choć nadal pracujący na węglu drzewnym był w stanie wyprodukować rocznie 200–300 ton surówki.