К началу XX века на Урале разразился крупнейший промышленный кризис. Цены на металл катастрофически падали и для многих уральских предприятий оказались убыточными. В результате заводская продукция не находила сбыта. Заводы Невьянского горного округа были вынуждены снизить количество выпускаемой продукции. Во второй половине XIX века на смену доменному производству в Невьянском заводе была открыта механическая фабрика, в которой было налажено кузнечно-слесарное и котельное производства. Позже появились труболитейная и болтовая фабрики. В начале XX века металлургическое производство было остановлено, а доменные печи погашены. Впоследствии здания доменных печей внутри и снаружи были перестроены, в них размещались заводские конторы. Невьянский завод стал специализироваться на выпуске механической продукции.

Произошли изменения в архитектурно-градостроительном плане. Торговые лавки заполнили Торговую площадь, начали формировать северную часть заводского поселка. Неподалеку от Наклонной башни и господского дома был разбит обширный сад с лужайками. В саду росли яблони, груши, березы, липы, кедры. Сад, как и господский дом, окружала каменная ограда с узорчатыми чугунными решетками, украшенными чугунными вазами.

Продолжилось формирование Соборной площади, начавшееся с появлением храма Преображения Господня. Неподалеку был установлен памятник заводовладельцу Савве Яковлеву, в 1769 году купившему Невьянский завод у Прокофия Демидова. На основании, сложенном из огромных каменных блоков, была поставлена чугунная колонна, а на ней установлен бронзовый бюст Саввы Яковлева.

В начале XX века в непосредственной близости от башни была построена кирпичная стена и оформлен парадный въезд на завод в виде монументальных ворот с проходными будками. Стена и проезжие ворота соединили Наклонную башню с комплексом господского дома. В целом к началу XX века планировка Невьянского завода сохранила исторически ценный тип вододействующего металлургического предприятия, несмотря на произошедшие технологические изменения.