10.11.1930 возглавил ВСНХ СССР, в подчинении которого находилась практически вся промышленность СССР. 5.1.1932 ВСНХ был разделен на несколько наркоматов, а Оржоникидзе возглавил важнейший из них — тяжелой промышленности. Главный организатор индустриализации страны и грандиозных строек 1930-х гг., на многих из которых работали заключенные. Мобилизовал все силы страны, не считаясь с жертвами, на выполнение решений партии. В результате хотя страна и приобрела множество промышленных предприятий, но при этом понесла колоссальные потери как в людях, так и в сырье, которое расходовалось крайне нерационально. Кроме того, многие промышленные гиганты, из-за нарушений технологии в угоду скорости строительства, уже через несколько лет стали требовать ремонта и модернизации. В эти годы для Оржоникидзе стали постоянными конфликты со Сталиным, прежде всего из-за того, что Оржоникидзе осуждал политику наращивания террора в стране. По воспоминаниям Н. С. Хрущева со слов А. И. Микояна, незадолго до смерти Оржоникидзе говорил: «Не могу больше, не могу мириться с тем, что творится. Бороться со Сталиным я тоже не могу и не вижу сейчас возможности продлевать свою жизнь».
Найден у себя в квартире с огнестрельным ранением. Считается, что он покончил жизнь самоубийством. Однако сейчас существует еще нескользко версий его смерти, в т.ч. то, что он был убит по приказу Сталина, после того как заявил о своем несогласии с политикой массовых репрессий. Официально было объявлено, что Оржоникидзе скончался от паралича сердца, фальсифицированное врачебное заключение было подписано Г. Каминским, нач. Лечанупра Кремля И. Ходоровским, доктором Л. Левиным и дежурным врачом С. Мецом. Прах погребен в Кремлевской стене. В 1932 его именем назван город Владикавказ, но в 1944 город был переименован в Дзауджикау (с 1954 — вновь Орджоникидзе). 13.3.1937 Северо-Кавказский край переименован в Орджоникидзевский, Северо-Кавказская железная дорога — в Орджоникидзевскую, город Кадиевка (Донбасс) — в Серго.
| 12.1905 | арестован |
| 5.1906 | освобождён |
| 8.1906 | в Германии |
| 11.1907 | арестован |
| 2.1909 | осуждён к административной высылке в Енисейскую губернию |
| 8.1909 | бежал |
| 17(30).1.1912–24.4(7.5).1917 | член ЦК РСДРП(б) |
| 1–4.1912 | член Русского бюро ЦК РСДРП(б) |
| 4.1912 | арестован |
| 1912–1915 | в Шлиссельбургской каторжной тюрьме |
| 1915 | осуждён к административной высылке в Якутскую область |
| 3.1917 | освобождён |
| 3.1917 - | член Исполнительного комитета Якутского Совета |
| 7.1917 - | член Петербургского комитета РСДРП(б) |
| 7.1917 - | член Исполнительного комитета Петроградского Совета |
| 12.1917 - | временный чрезвычайный комиссар района Украины |
| 4.1918 - | комиссар Временного чрезвычайного комиссариата Южного района |
| 1918 | председатель Совета обороны Северного Кавказа |
| 24.7.1919–27.5.1920 | член РВС 16-й армии Западного фронта |
| член РВС 14-й армии Южного фронта | |
| 2–4.1920 | председатель Бюро по восстановлению советской власти на Северном Кавказе |
| 3.1920 | председатель Северо-Кавказского революционного комитета |
| 4.1920 - | председатель Кавказского бюро ЦК РКП(б) |
| 27.5.1920–29.5.1921 | член РВС Кавказского фронта |
| 16.3.1921–2.12.1927 | член ЦК РКП(б) — ВКП(б) = 1921-X 1922-XI 1923-XII 1924-XIII 1925-XIV |
| 2.1922–9.1926 | 1-й секретарь Закавказского краевого комитета РКП(б) — ВКП(б) |
| 2.2.1924–26.2.1927 | член РВС СССР |
| 23.7–3.11.1926 | кандидат в члены Политического бюро ЦК ВКП(б) |
| 9–11.1926 | 1-й секретарь Северо-Кавказского краевого комитета ВКП(б) |
| 3.11.1926–15.12.1930 | председатель Центральной Контрольной Комиссии ВКП(б) |
| 3.11.1926–15.12.1930 | член Президиума Центральной Контрольной Комиссии ВКП(б) |
| 5.11.1926–10.11.1930 | народный комиссар рабоче-крестьянской инспекции СССР |
| 5.11.1926–10.11.1930 | заместитель председателя СНК и Совета Труда и Обороны СССР |
| 19.12.1927–26.1.1934 | член Центральной Контрольной Комиссии ВКП(б) = 1927-XV 1930-XVI |
| 12.1927–15.12.1930 | член Партийной коллегии Центральной Контрольной Комиссии ВКП(б) = |
| 10.11.1930–5.1.1932 | председатель ВСНХ СССР |
| 21.12.1930–18.2.19371 | член Политического бюро ЦК ВКП(б) = |
| 5.1.1932–18.2.19371 | народный комиссар тяжёлой промышленности СССР |
| 10.2.1934–18.2.193711 | член ЦК ВКП(б) |