Следующий этап взаимодействия связан с образованием Уральской области в 1920-х гг. XX в. с центром в Свердловске. Как региональное формирование, основанное на принципах экономической целесообразности, планы развития Уральской области включали и территорию нынешнего Казахстана. Информация о народном хозяйстве отражалась в конъюнктурных обзорах уральской промышленности. Одновременно развивалось сотрудничество в сфере образования. В 1930 г. была открыта Урало-Казахстанская академия, сначала как филиал Московской промышленной Академии для повышения квалификации, разработки вопросов производства, труда и управления промышленностью. В июне 1931 г. получила статус самостоятельного учреждения. Функционировали факультетыты черной и цветной металлургии, горнорудной промышленности, строительства, лесной промышленности, химии и машиностроения. Контингент составляли слушатели, кандидатуры которых обсуждались обкомами ВКП(б) и утверждались ЦК партии.
Свердловская область, созданная в 1934 г., использовала опыт и наработки предыдущего периода. Документы предвоенного времени свидетельствуют об индустриализации региона с привлечением мобилизованных жителей Казахстана, внесших значительный вклад в промышленный потенциал области.
Сотрудничество с Казахской ССР продолжилось в военные годы: казахи мобилизовались на работу в уральской промышленности, а Свердловская область поставляла крепежные элементы и стройматериалы для казахстанских рудников.
В послевоенный период экономическое взаимодействие продолжалось, в частности, в сфере электрификации колхозов и освоения целинных земель в 1960-е годы.
Предприятия Свердловской области, включая Уралмашзавод, поставляли оборудование для разработки Экибастузского угольного бассейна открытым способом. В сфере научно-технического сотрудничества интересны документы о взаимодействии в освоении космического пространства, включая фотоматериалы о жизни космонавтов в Звездном городке и запусках ракет с Байконура.
Культурные связи региона и Казахстана в XX в. представлены гастрольными поездками творческих коллективов. С 1991 г. формируются документы о внешнеполитической деятельности Свердловской области, включая визиты делегаций, экономические и культурные контакты.