В процессе индустриализации стране требовалось все большее количество горючего. Поэтому с 1936 г., когда в Яблоневом овраге было обнаружено месторождение нефти, вопрос о строительстве нефтеперерабатывающих заводов в окрестностях Новокуйбышевска стал довольно остро. В 1946 г. возле станции Липяги началось строительство крупнейшего в СССР на тот момент нефтеперерабатывающего завода. Планировалось, что рядом будет располагаться рабочий поселок для 14 тыс. нефтепереработчиков. Но уже в 1952 г. количество жителей и высокий промышленный уровень позволили присвоить рабочему поселку Ново-Куйбышевский статус города.
Стремительный промышленный рост не заставил себя долго ждать. В 1951 г. для была возведена Новокуйбышевская ТЭЦ-1 (НкТЭЦ-1), а в 1962 г. - НкТЭЦ-2. В 1957 г. был запущен Куйбышевский завод синтетического спирта, долгие годы занимавший лидирующую позицию в СССР по выпуску фенола и этилового спирта. В 1965 г. основан Новокуйбышевский нефтехимический комбинат – самый крупный производитель каучуковых мономеров в Европе.
В 50-60 гг. в Новокуйбышевске велась активная квартальная застройка, в 70-80-х гг. были возведены основные микрорайоны, а начиная с 80-х гг. была начата точечная застройка. Население города за советский период развития возросло с 62,7 тыс. человек в 1959 г. до 113 тыс. в 1989 г.