Огнеупорные заводы и станция Часов Яр с 1876 года снабжали огнеупорным кирпичом металлургические заводы Новороссийского общества, основанного Джоном Юзом. На рубеже XIX—XX вв. здесь работало 11-13 огнеупорных заводов и до 20 рудников по добыче огнеупорных глин и формовочных песков. Потребителями были металлургические заводы Ростова, Царицына, Петрограда и др. Уже к 1900 году станция Часов Яр получает и отправляет ежегодно 4,5 млн пудов различных грузов, преимущественно огнеупорных изделий и глин.

В декабре 1917 года здесь была установлена советская власть.

В 1938 году посёлок городского типа Часов Яр стал городом.

В ходе Великой Отечественной войны в связи с приближением к городу линии фронта в октябре 1941 года оборудование предприятий было эвакуировано. 21 октября 1941 года город был оккупирован немецкими войсками, но за время оккупации гитлеровцам так и не удалось наладить здесь выпуск огнеупоров. 5 сентября 1943 года в ходе Донбасской операции город был освобождён частями 279-й стрелковой дивизии 32-го стрелкового корпуса РККА.

В дальнейшем началось восстановление города. В 1957 году здесь действовали крупнейшее в СССР предприятие по разработке огнеупорных глин, завод огнеупорных изделий им. Серго Орджоникидзе, четыре средние школы, две семилетние школы, школа ФЗО, два дворца культуры, 14 библиотек, четыре клуба и два стадиона.

В 1957 году началось строительство завода «Гидрожелезобетон», необходимого для сооружения канала Северский Донец — Донбасс. В 1959 году произошло объединение завода огнеупорных изделий с Часовоярским рудоуправлением в одно предприятие — Часовоярский огнеупорный комбинат. Позднее здесь был открыт краеведческий музей.

В 1985 году здесь действовали огнеупорный комбинат, завод «Гидрожелезобетон», опытно-экспериментальный завод, хлебный завод, ПТУ, пять общеобразовательных школ, больница, профилакторий, Дворец культуры, восемь библиотек и пять клубов.

В январе 1989 года численность населения составляла 19 804 человека, основой экономики являлись добыча огнеупорных глин и производство огнеупорных изделий.

В мае 1995 года Кабинет министров Украины утвердил решение о приватизации находившихся в городе Часовоярского комбината огнеупорных материалов и строительно-монтажного управления № 5.

После начала боевых действий в Донбассе в город был перемещён 65-й военный мобильный госпиталь вооружённых сил Украины.

В ноябре 2018 года прекративший производственную деятельность завод «Гидрожелезобетон» был разобран на металлолом.