中國鈾礦冶工業創建於50年代末，1958年建立了主管鈾礦冶工作的二機部十二局，同時成立了新疆礦冶公司和中南礦冶公司，組建了北京鈾礦選冶研究所、鈾礦冶設計研究院和鈾礦開采研究所。第壹批建設的鈾礦冶企業，即：三礦（郴州鈾礦、衡山大浦鈾礦和上饒鈾礦）壹廠（衡陽鈾水冶廠）於1962年9月至1963年10月陸續建成並順利投產，實現了從礦石到UO2的工業生產，成功地解決了原子能工業的原料問題。在此期間，北京鈾礦選冶研究所（現名：核工業北京化工冶金研究院）的科技人員，在國家還沒有建成鈾礦冶工業的情況下，用最快的速度生產出制備第壹顆原子彈需要的UO2和UF4，為1964年10月我國第壹顆原子彈爆炸成功作出了貢獻。
1963年國家決定建立第二批鈾礦冶企業，到1967年先後建成了廣東和撫州兩個鈾礦冶聯合企業，開發建設了新的鈾礦、放射分選廠和鈾水冶廠，包括：衢州鈾礦、本溪鈾礦（草河口）、修水鈾礦、興城鈾礦和伊寧鈾礦及水冶廠等。第二批鈾礦冶企業的鈾礦開采和提取的工藝流程都是我國自行研究設計的，采礦工藝方面，試驗采用了水泥隔離墻代替人工礦柱，水泥墊板代替木墊板，研究解決了含鈾煤礦的開采技術，改進了緩傾斜薄礦層的采礦工藝；水冶工藝方面，成功研究了處理各種不同類型礦石的多種工藝流程，包括：處理花崗巖型礦的固液分離-清液萃取流程，處理含鈾煤礦的低溫燃燒發電和從煤灰中浸出並用萃取法提取鈾的流程，處理泥質礦的流態化分級洗滌技術，處理火山巖礦的半連續逆流離子交換和用磷類萃取劑萃取合格解吸液的淋萃流程，處理堿交代型花崗巖鈾礦和含碳酸鹽較多的碳矽泥巖鈾礦的加壓堿浸流程。
到70年代末，建設了第三批鈾礦冶企業。在鈾礦冶科研方面推廣了噴錨支護等高效率的施工技術，開展了原地浸出的試驗，成功研究了從礦石浸出液直接制備三碳酸鈾酰銨或四氟化鈾的新工藝，突破了從含磷、鉬等復合礦石中提取鈾的技術和從含鈾富礦中提取鐳的工藝流程。
從20世紀80年代中期開始，隨著核工業的戰略轉移，鈾產品由面向國防建設而轉移到面向核電工業，國家對鈾工業進行了大幅度的調整，部分生產線下馬、關停，天然鈾產量壹度降到歷史最低水平，整個行業出現了階段性的蕭條。要改變我國鈾礦冶企業的面貌，提高經濟效益，必須采用新的工藝技術對傳統的采冶工藝進行改造。為此開展了地浸、堆浸、原地爆破浸出等新技術及其工業化應用研究，經過不懈努力，取得了多方面的技術成果，鈾礦冶全行業的生產工藝流程和主要裝備得到了更新，雖然鈾礦冶企業大大減少，但總的產能還有所提升，企業勞動生產率、經濟效益得到了大幅度的提高。鈾礦冶生產已經形成了以地浸、堆浸、原地爆破浸出等工藝為主的新格局。目前，天然鈾生產產量常規開采占25%～30%，堆浸占35%～40%，原地爆破浸出占10%～15%，地浸占20%～25%。
進入21世紀，隨著核電的發展，天然鈾的需求日益增長，同時國際鈾價也持續攀升，給我國鈾礦冶工業帶來了新的發展機遇。作為國內唯壹從事天然鈾生產的企業—中核金原鈾業有限責任公司正在抓緊實施天然鈾生產大基地的戰略，采用新工藝、新技術，進壹步提升天然鈾生產能力，滿足核電發展的需要。