ЗАТО находится на расстоянии около 100 км от Златоуста, рядом с городом Юрюзань. Расположен на реке Юрюзань.
ЗАТО Трёхгорный граничит с землями Саткинского муниципального района (протяжённость границы — 1,9 км) и Катав-Ивановского муниципального района (протяжённость границы — 71,9 км)
Постановлением Совета Министров СССР от 24 января 1952 года № 342—135сс/оп было принято решение о строительстве завода № 933 (Приборостроительный завод — ПСЗ) по производству комплектующих атомных бомб. Директором завода был назначен Константин Дмитриевич Карягин (кастет), ранее возглавлявший серийный завод № 551 КБ-11.
9 апреля 1952 года в район Василовка города Юрюзани, на железнодорожную станцию Красная Горка, прибыл первый эшелон строителей.
1 августа 1955 года завод приступил к выполнению первого государственного заказа. В августе того же года были выпущены две тактические авиационные атомные бомбы РДС-4 «Татьяна».[3]
14 апреля 1959 года был создан Уральский завод стальных военных конструкций специального назначения (Завод «Уралвоенкон-СН»).[4]