在“十五”计划期间，中国重点进行开发建设的青藏铁路、西气东输、西电东送、南水北调等四项工程被称为“中国新世纪四大工程”。其中除南水北调工程外，其他三项也是西部大开发的重点工程。

青藏铁路北起青海省西宁市，南至西藏自治区拉萨市，其中西宁至格尔木约846公里已于1984年建成。现在青藏铁路东起青海格尔木，西至西藏拉萨，全长1118千米。从格尔木市火车站引出，过南山口后，上青藏高原腹地，途经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪镇，翻越唐古拉山进入西藏自治区，再经安多、那曲、当雄、羊八井，至西藏自治区首府拉萨市，线路走向与青藏公路基本并行。该铁路的建成，成为我国继京沪、京广、京九、焦柳等铁路之后的又一条南北走向的干线。

青藏铁路是世界上海拔最高和线路最长的高原铁路。其中海拔4000米的地段有965千米，而最高点唐古拉山口为5027米。线路途经长达约600千米的全年冻土地区，经过九度地震烈度区216千米。沿线高寒缺氧，生态环境脆弱，地壳运动活跃。在这样的区域修建铁路，具有很强的探索性和科研性，建设任务艰巨。

青藏铁路的修建，结束了西藏自治区不通铁路的历史，进一步改善青藏高原的交通条件和投资环境，促进西藏资源开发和经济快速发展。对加强内地与西藏的联系，开发西藏的旅游资源，促进藏族与各民族的文化交流，增进民族团结，造福沿线人民，将发挥重要作用。

青藏铁路是世界上海拔最高、在冻土上路程最长的高原铁路，并在2013年9月入选“全球百年工程”，成为世界铁路建设史上的一座丰碑。

多年冻土地带上修筑的路段就有550千米。

青藏铁路建成后，将在青藏高原上开辟一条经济、快速、大能力、全天候的运输大通道，并且将永远结束西藏自治区是我国唯一没有铁路线通达省区的历史，从此全国铁路网的布局也将更加完整、合理。

青藏铁路的建成，将使中国西北地区丰富的煤炭、石油资源，通过经济、便捷的通道运上青藏高原，将使西藏自治区与祖国内地的联系更加紧密。这对于调整青海、西藏的能源结构，保护高原生态环境，促进青藏两省区民族经济的发展，实施西部大开发战略，缩短东西部的经济差距，以及增强民族团结，促进社会稳定，巩固国防等方面，都具有及其深远的意义。

西部地区蕴藏着22.4万亿立方米天然气资源，约占全国陆上天然气资源总量的59%。拥有四座国家级大气田：新疆塔里木盆地、四川盆地、陕甘宁盆地和青海柴达木盆地。其中塔里木盆地是我国天然气最丰富的地区，探明储量达4190亿立方米。西气东输工程建设的基本情况是将塔里木盆地的天然气通过管道输往能源短缺的长江三角洲地区。

管道走向为：由新疆的轮南出发，经甘肃武威、宁夏干塘、陕西靖边、山西长治、河南郑州、安徽淮南、江苏南京等七省区到上海，工程管线三跨黄河、一渡长江，翻越吕梁山、太行山等山脉，全长4200多千米。向长江三角洲年供气规模初期约为40亿立方米，逐步扩大到70亿立方米，最终年输气规模将达到120亿立方米，沿途向河南和安徽两省分气约每年20亿立方米。固定资产投资384亿元。再加上城市管网、工业利用等相关项目建设，整个工程的投资规模高达1200亿元。为供气的可靠性和安全性，规划的管道将新疆气区与陕甘宁气区连接。

西气东输的意义巨大，对于西部地区，可以把资源优势转化为经济优势，使之成为当地一个新的经济增长点；对于当地的产业结构调整，能源结构调整都有较大的推动作用。对于管道所经地区，一是管道投资和投产的经济效益可给当地带来丰厚的收益，二是管道沿线可以就近使用天然气发展化工工业，改变这些地区工业结构单一问题。对于长江三角洲来说，东输的天然气主要用于发电、工业燃料和化工原料，可以改变过去以煤炭为主的能源结构和消费结构，在缓解煤炭运输压力的同时，天然气作为洁净能源可以有效地保护生态环境，利于持久发展。

西电东送指开发贵州、云南、广西、四川、内蒙古、山西、陕西等中西部省区的电力资源，将其输送到电力紧缺的广东、上海、江苏、浙江和京津唐地区。

我国是世界上水能资源最丰富的国家。但水能资源的分布极不均匀，90%的可开发装机容量集中在西南、中南和西北地区。特别是长江中上游的干支流和西南国际性河流，其可开发装机容量占到全国可开发装机容量的60%。由于水电资源分布与用电负荷分布的不平衡，客观上制约了水电的开发和利用。此外，我国煤炭资源也集中在山西、陕西、内蒙古西部。我国经济发达的东部沿海地区，能源资源非常短缺，而北京、广东、上海等东部七省市的电力消费占到全国的40% 以上。西部地区可开发的水电资源占全国的72%，已探明的煤炭资源储量占全国的39%。

西电东送工程将形成三大通道：一是将贵州乌江、云南澜沧江和桂、滇、黔三省区交界处的南盘江、北盘江、红水河的水电资源以及黔、滇两省坑口火电厂的电能开发出来送往广东，形成南部“西电东送”通道。二是将三峡和金沙江干支流水电送往华东地区，形成中部“西电东送”通道。三是将黄河上游水电和山西、内蒙古坑口火电送往京津唐地区，形成北部“西电东送”通道。

西电东送，将西部的能源资源转化成电能，同时为西部的电力提供广阔的市场，不仅可以推动西部电力工业的发展，提高能源的利用率，而且能有效地改善西部地区能源消费结构，促进西部地区生态环境建设，有利于退耕还林和水土保持。西部电力发展，还可以带动相关产业的发展，特别是冶金、化工等高耗能产业；西电东送可以改变东部地区电力供给不充裕、电力结构不合理的状况，并在一定程度上缓解东部日益严重的环保压力，为东部提供清洁、优质、可靠、廉价的能源。实施“西电东送”是我国资源分布与生产力布局的客观要求，也是变西部地区资源优势为经济优势，促进东西部地区经济共同发展的重要措施。

我国是一个水资源比较丰富的国家，但水资源的空间分布极不平衡。南水北调工程是中国计划兴建的 从水量充沛的长江流域向干旱缺水的北方诸流域输水的超大型跨流域调水工程，以解决京、津、冀用水为主要目标。这一地区是中国重要的工业区，工农业产值占全国的12%，而水资源仅占1.5%。南水北调工程调水路线：从南至北途径鄂、豫、冀、苏、鲁、津、京七个省市。调水距离：1000多千米。供水目标：黄淮平原、京津、华北、西北地区。

南水北调工程总体格局分为东、中、西三条路线：

从长江下游扬州市江都段引水，利用京杭大运河及大致与其平行的河道作为主干线，通过13级抽水台阶提水连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖，出东平湖后分两路输水：一路向北，采用隧洞虹 吸方式穿越黄河进入天津北大港水库；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。总调水规模为每秒800至1000立方米，年调水量150多亿立方米，主要解决黄淮地区东部、山东、冀东和天津的缺水问题，主干线长1150千米。工程分三期实施，到2010年完成一、二期工程。

从长江支流汉江丹江口水库引水，加高水库大坝，沿京广线以西的伏牛山、太行山北上，可基本自流到北京、天津。年调水量140多亿立方米，全长近1240多千米。工程分两期实施，到2010年完成一期，从丹江口水库引水80到90亿立方米。

从大渡河、雅砻江、通天河上游筑坝建库，开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞，调水150亿立方米至黄河上游，供水目标主要是解决涉及青、甘、宁、内蒙古、陕、晋等6省（自治区）黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。结合兴建黄河干流上的骨干水利枢纽工程，还可以向邻近黄河流域的甘肃河西走廊地区供水，必要时也可相机向黄河下游补水。