进入新世纪，随着西部大开发战略的深入实施，西安高新区在着力孵化培育科技产业的同时，通过完善产业发展基础配套资源，提升产业发展竞争力，不断加大招商引资，产业发展从聚集向聚焦转变，美光、应用材料、三星、比亚迪、华为、中兴等一大批世界著名企业纷纷进驻，彻底改变了高新区放眼望去“一片郁郁葱葱，缺少参天大树”的局面，一座充满现代发展气息的科技新城耸立于中国大地原点。
2003年3月1日，市委、市政府在陕西宾馆召开高新区二次创业动员大会，成为高新区发展史上的又一个里程碑。这次大会全面开启高新区二次创业的新征程，时任领导班子带着全体高新人，继续秉承一次创业所培养的坚韧不拔、不断创新、勇于挑战自我的优良品质，开始了以“诚信、大气、创新、有为”为精神指导的二次创业。
体制机制政策
全面升级换代
高新区二次创业的开局之年，体制、机制、政策等方面全面升级换代，进行了重大的调整和创新，进一步激活了高新区对生产力要素的吸引力，促进了产业的发展。无论是体制创新、开发建设、产业发展，还是招商引资等多个方面取得了显著成果，实现了高新区发展的新的腾飞。
为了适应二次创业的需求，高新区做出了许多新的尝试，完成了土地开发体制的调整，成立了土地储备中心，同时调整招商机制，实施组团招商和多元化招商，组建了新型工业园、国际软件园、创业研发园、中心商务区、航空科技园五大功能园区，明确了各自的招商主体。
体系政策需要不断的完善，2003年，借助二次创业，高新区出台了14项与二次创业相配套的政策，增强了高新区对人才、资金、项目、信息等要素的吸引力，同时认真贯彻落实《西安市开发区条例》，并协同有关部门制定了9个实施细则，为二次创业的顺利实施提供了保障，在一次创业“政策扶持、贷款起步、负债经营、滚动发展”的基础上，高新区“多元融资、组团开发、整体推进、规模发展”的二次创业新开发模式逐步形成。
高新区的发展依靠的是自主创新，而产业发展和科技创新主体是企业，2003年，高新区又采取多种手段，促使高新技术产业持续快速的发展。2003年还是高新区基础设施步入快车道的一年，为了加快高新区的发展，拓展发展空间，高新区在一、二期用地容量日趋饱和的情况下，加快了新区的建设步伐。
二次创业为高新区带来新的发展机遇，各项工作都开展得有声有色，取得了很大的成效，为高新区二次创业目标顺利实现打下了坚实的基础。就在这一年，高新区实现营业收入1042亿元，主要经济指标继续保持30%以上的高速增长。
高新区面对金融危机逆势而上
正当高新区各项工作有序推进时，2009年的金融危机呼啸而来，面对金融危机，高新区积极应对，主动出台促发展、保增长的系列政策措施。对区内企业提前兑现扶持政策，加大财政支持力度，全年补贴企业1.1亿元；帮助企业申请科技计划，获得政府扶持资金5.14亿元；设立创投引导基金，引进创业投资、小额贷款公司，开展科技保险，加强贷款担保风险补偿机制，加强银企合作；建立产业联盟和企业信息交流平台，促进企业产品与技术合作交流。
各项举措促使高新区在金融危机的大背景下逆势而上，与高新区扩大开放、积极承接内地产业转移、实现产业创新升级的发展思路有很大关系。高新区科技企业林立，有一批以科技创新、自主研发为核心的高新技术企业，采取积极措施有效应对，在危机中都寻找到了新的发展机遇。
以比亚迪为代表的汽车业保持了强势增长，比亚迪汽车全年实现产值超过180亿元，通讯和生物医药产业保持平稳增长，高新区被列为国家通讯高新技术产业化基地和国家生物医药火炬计划特色产业基地。以应用材料和美光为龙头企业的出口加工区B区进出口总值跃居中西部15个出口加工区第2位。
做大高新区，绝不是量上的简单叠加。在选择企业和项目方面，高新区提出，在产业形态上，要重点瞄准具有高附加值、处于价值链高端的产业环节；在产业类别上，重点发展通信、光伏、软件与服务外包及创新型服务业等具有较强竞争力的产业集群。
2010年，高新区加速向世界一流科技园区迈进，加快推进经济发展方式转变，板块布局更加合理、产业重点更加聚焦、要素聚集力更加增强、自主创新特色更加突出、优势产业集群成长更加迅速，107平方公里规划区南北骨架路网全线贯通，主要经济指标保持了30%以上的高速增长，营业收入达到4008亿元，财政一般预算收入达到33亿元，在西安国际化大都市建设中发挥了先锋模范作用，一座生机勃勃的科技新城拔地而起。
2011年，是西安高新区成立20周年，是“十二五”规划的开局之年，也是建设世界一流科技园区“三步走”战略第二阶段的起步之年。当年，高新区全年营业收入突破4000亿元，不仅如此，营业收入、工业总产值、工业增加值三大指标仅次于北京中关村和上海张江位列全国第三。
科技新城
成为西安一张耀眼的名片
时隔三年，2014年高新区营业收入又突破万亿元大关，拥有各类企业18000多家，数量居全国高新区第2位；工业增加值达到2300亿元，年均增长28.85%，主要发展指标位居全国高新区前列。这些数据便是最好的诠释，它已经向外界传递一个信息，高新区吹响二次创业的号角之后，发展速度势如破竹、势不可当，成为西安和陕西最强劲的引擎、最耀眼的名片。
如果说一次创业从无到有，那么二次创业则是从有到更好进行全面升级。高新区根据产业发展需要，不断调整产业布局，不断扩大区域规模，通过实施一区多园、板块集约发展模式，使区域发展骨架和产业承载空间进一步拉大。
高新区立足资源禀赋和产业基础，聚焦优势产业集群，相继引进韩国三星、美国强生、美国通用电气GE等一批世界500强国际企业，带动引领一批配套企业，形成了产业链企业簇群效应，提升高新区产业层次和国际影响力。这些世界著名企业纷纷进驻，放眼望去，一座充满现代发展气息的科技新城耸立于中国大地原点。
二次创业后各项体制机制政策的全面升级，换来的是企业良好的发展态势。如，2011年新年伊始，从深圳创业板传来好消息，1月13日，西安高新区企业西安通源石油科技股份有限公司正式登上创业板。2014年12月12日，西安诺瓦科技在北京荣获2014年度“十佳LED显示屏周边设备”称号。无论是通源石油这样的上市公司，还是西安诺瓦这样的“小巨人”科技型中小企业，都在高新区这方创业投资的热土上，实现了质的飞跃。
2015年9月，高新区又获批建设国家自主创新示范区，成为全国内陆地区创新驱动发展的典范。2016年，高新区营业收入达到了13680亿元，创出了众多的西安第一、陕西第一、全国第一，迈入国家高新区的第一阵容。
经历了二次创业后，高新区显得更加成熟，它不仅仅是一座工业园区，经过多年的建设与发展，它也成为一座承载着老百姓幸福生活的幸福新城。从一次创业到二次创业，再从二次创业到2017年进入三次创业，在这过去的26年里，高新区用不断创新的精神书写了一段段不同时期的发展故事。而在随后而来的第27年，一个更加美好的未来摆在高新区的面前，全体高新人发挥铁军精神“大干123，建好首善区”，向世界一流科技园区阔步前进……
