Rozwój okręgu został zahamowany w drugiej połowie XIX wieku częściowo z powodów politycznych – powstań i utraty autonomii Królestwa Polskiego, jak również na skutek konkurencji Zagłębia Dąbrowskiego. Zaczęto wówczas stosować nowe technologie wytopu żelaza. Nowe wielkie piece opalano teraz koksem, a nie jak do tej pory węglem drzewnym. W 1900 roku średnia wydajność wielkiego pieca pracującego na koksie wynosiła 25 000 ton surówki, podczas gdy pracujące na węglu drzewnym dawały średnio 1500 ton. Stare metody produkcji stały się więc nieopłacalne i wiele dawnych zakładów zlikwidowano. Większość fabryk, zwłaszcza wielkopiecowych, nie doczekała XX wieku. W Staropolskim Okręgu Przemysłowym nastąpił upadek hut, a ich miejsce zajęły odlewnie. Łatwiej i taniej było bowiem sprowadzać surówkę potrzebną do produkcji, nawet ze znacznych odległości. Wiele odlewni i walcowni w owym czasie zlokalizowano w pobliżu linii kolejowych. Ułatwiały one dowóz surowców potrzebnych do produkcji, jak i wywóz wyrobów. Koło wodne poruszające dotąd zakłady, zostało wyparte przez maszynę parową, co umożliwiło lokalizację fabryk w niemal dowolnym miejscu. Mimo prób modernizacji starych zakładów i zmian profilu produkcyjnego stopniowo Zagłębie Staropolskie przestało pełnić rolę kluczowego ośrodka przemysłowego.