Trước thời điểm 01/10/2017 (trước thời điểm chuyển đổi địa giới hành chính huyện Đồng Hỷ) huyện Đồng Hỷ có 03 thị trấn (Chùa Hang, Trại Cau, Sông Cầu), tổng diện tích tự nhiên 1.727 ha, quy mô dân số 17,2 ngàn người.
Tuy nhiên, quy mô khu vực trung tâm thị trấn nhỏ, đất xây dựng đô thị thấp, khoảng 464 ha (chiếm 28,87% tổng diện tích đô thị). Trung tâm của các thị trấn thường dàn trải, bàm dọc trục đường quốc lộ, tỉnh lộ hoặc ở khu vực địa thế thuận lợi cho xây dựng. Các thị trấn nhìn chung có lối kiến trúc kết hợp giữa truyền thống và hiện đại. Phần lớn các khu nhà đều do dân tự thiết kế xây dựng nên kiến trúc lộn xộn, chưa văn minh, hiện đại. Hạ tầng văn hóa, phúc lợi chưa đáp ứng được nhu cầu của nhân dân (chưa có công viên cây xanh, mạng lưới sân chơi, nghỉ ngơi, giải trí trong các khu dân cư..). Ngoài ra, các vần đề xử lý rác thải đô thị, cấp nước sinh hoạt khác cũng đang khá bức xúc.
Huyện Đồng Hỷ là khu vực có nhiều tài nguyên khoáng sản, đặc biệt là quặng sắt, đá vôi, từ trước khi chuyển địa giới hành chính năm 1986 đã hình thành các nhà máy tuyển quặng, khai thác đá, xi măng làm nguyên vật liệu phục vụ cho xây dựng và các
hoạt động khác, như nhà máy xi măng Núi Voi, đóng trên địa bàn thị trấn Chùa Hang; nhà máy chế biến quặng sắt mỏ sắt Trại Cau, thuộc thị trấn Trại Cau; Công ty chè Sông Cầu, thuộc thị trấn Sông Cầu; Khai thác mỏ kẽm chì Làng Hích, xã Tân Long và một số HTX chế biến khai thác khác... Nó đã thu hút nhiều lao động tập trung về làm việc và định cư tại khu vực các nhà máy đó. Hình thành nên các khu thương mại, dịch vụ để phục vụ cho các đối tượng này và người dân địa phương. Cùng với đó là phần lớn lực lượng lao động làm việc trong các cơ quan hành chính, các tổ chức chính trị xã hội chủ yếu tập trung tại các trung tâm thị trấn huyện, đặc biệt là trung tâm thị trấn Chùa Hang, thị trấn Trại Cau, thị trấn Sông Cầu. Đó là quá trình hình thành và phát triển của đô thị hoá, trung tâm kinh tế - chính trị, văn hoá - xã hội của huyện Đồng Hỷ. Quá trình đô thị hoá huyện Đồng Hỷ hình thành sớm, nhưng nó phát triển chậm trong một thời gian dài. Chỉ từ khi các dự án mới được cấp phép đầu tư trong những năm gần đây nó mới thực sự phát triển mạnh và nhanh
Cùng với quá trình xây dựng các dự án, khu tái định cư được hình thành để bố trí tái định cư cho người bị thu hồi đất. Khu tái định cư này phải đảm bảo tốt hơn hoặc ít nhất phải bằng nơi ở cũ. Như một số dự án: Xây dựng nhà máy xi măng Thái Nguyên, khu tái định cư được xây dựng năm 2004 trên trục đường 1B thuộc địa phận xã Quang Sơn gần nhà máy; Nhà máy khai thác quặng sắt Mỏ Tiến Bộ thuộc xã Linh Sơn, khu tái định cư được xây dựng năm 2008 gần trụ sở UBND xã, nằm trên trục giao thông tỉnh lộ 269. Bên cạnh đó, các khu dân cư được quy hoạch ngày càng nhiều đáp ứng nhu cầu về nhà ở ngày càng tăng của người dân và những lao động từ nơi khác đến làm việc tại các khu công nghiệp. Theo đó là các dịch vụ ngày càng phát triển để đáp ứng nhu cầu của thị trường, người dân bị thu hồi đất không còn đất canh tác buộc phải chuyển đổi nghề nghiệp, một số có điều kiện, lợi thế đã chọn hình thức kinh doanh dịch vụ tại chỗ. Hình thành nên những khu dân cư tập trung.