Сбыт демидовского железа за границу — интереснейшая страница в истории русской торговли. Уже в XVIII веке у Демидовых были конторы в Санкт-Петербурге, Москве, Твери, Ярославле, Нижнем Новгороде, Казани и других городах. В 20-х годах XIX века к ним прибавились торговые конторы в Таганроге, Одессе, Вильне.
Металл сюда доставляли по рекам на своих же барках-коломенках, которые строили на берегу реки Чусовой. Они отправлялись в путь по реке Чусовой с Усть-Уткинской и Висимо-Уткинской заводских пристаней. В караване было до 40 судов. На зимовку останавливались в Твери и затем шли по Вышневолоцкому каналу. В первой половине XIX века караваны шли водой до Рыбинска, откуда далее — по Тихвинскому каналу.
Пришедшее с караванами судов в Петербург и Ригу демидовское железо отправляли за границу через северные моря.
Экспортными операциями ведала санкт-петербургская контора, ставшая Главной демидовской конторой.
В 60-х гг. XVIII века крупнейшими покупателями железа у Н.А. Демидова были англичане Судерланд, Ригель и Торнтон. В 70-х гг. ведущими скупщиками стали Ригель, Аткинс и Дюзбери, с которыми заключен контракт на поставку железа тагильскими заводами «по 75000 пудов на год, всего ж в два года 150000 пуд…» В 1787 г. покупателями стали 12-13 зарубежных фирм, крупнейшими среди них считались компания Томсона, Судерланд и Бок.
Внешнеторговая деятельность уральских горнозаводчиков была ключевым показателем в развитии металлургии на протяжении нескольких десятков лет. Опираясь на данные об объемах экспорта металлов, исследователи говорили о ее расцвете во второй половине XVIII века, и те же критерии использовались при доказательстве кризиса отрасли в первой половине XIX века.
Одним из ключевых вопросов того периода была проблема повышения качества продукции, которым были недовольны традиционные покупатели демидовского железа. К примеру, эти вопросы были главными в ежемесячных рапортах заводской конторы на протяжении 1840–1842 гг. Любопытно, как оценивает проблему качества Анатолий Николаевич Демидов в своем ответе Нижнетагильской конторе от 26 января 1842 г.: «…Отбрасывая ложные показания Спенса, проблему, которая нас всецело занимает, можно описать в следующих словах: железо обладает сегодня качеством, плохо соответствующим тому, которое было всегда известно нашим потребителям».
В другом ответе на рапорт заводской конторы от 14 мая 1842 г. он пишет, что достигнут еще малый успех в улучшении качества железа и лишь некоторая продукция удовлетворяет потребителей. Своеобразный итог выяснению этого вопроса подводит А.Н. Демидов в письме от 16 июня того же года из Берлина. На основании просмотренных им многочисленных обзоров по улучшению качества железа, он сделал вывод, что Нижнетагильская контора не может достичь требуемого качества железа, так как попросту не знает, какими качествами оно должно обладать, чтобы соответствовать запросам английских и французских фабрикантов.
Жалобы на плохое качество металла обусловили снижение цен на продукцию Нижнетагильских заводов.
Из сложившегося положения удалось выйти только благодаря тому, что по мере отработки новой технологии производства железа с использованием остатков и обрезков удалось получить новый продукт — сталистое железо, которое начали экспортировать наряду с полосным обыкновенным. Как результат, к середине 1840-х гг. жалобы западноевропейских потребителей на качество железа прекратились, и общий объем внешнеторговых операций Нижнетагильских заводов опять начал расти.