2002年7月4日，国务院在人民大会堂小礼堂举行隆重的开工典礼，向世人宣告：举世瞩目的西气东输工程全线开工建设！中国石油天然气集团公司承诺，一定能够将西气东输工程建设成为世界一流的工程。2004年10月1日全线建成并投产，2005年1月全线商业运营。
西气东输工程，是国家西部大开发的标志性工程，对于加快国民经济发展，改善大气环境，提高人民生活质量具有十分重要的意义。同时，工程将采用大量新技术、新工艺、新材料、新设备，对于提高管道建设水平，带动相关产业发展，也将发挥重大作用。
西气东输工程包括上游气田开发、输气管道建设和下游天然气利用，总投资1400亿元，且在三年内完成，这在中国实属罕见。
西气东输管道施工工地西气东输的主供气田在塔里木的库车、塔北地区，截止2002年已探明天然气地质储量5267亿立方米，可采储量3725亿立方米，能够稳定供气30年。西气东输的补充气源是长庆气田，其探明天然气地质储量超过万亿立方米，大大提高了西气东输工程的抗风险能力。
西气东输管道途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、浙江和上海，五次穿越黄河、淮河和长江西气东输管道横贯我国东西，始自新疆的轮南，止于上海的白鹤镇，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、浙江、上海10个省市区66个县，干线全长4000千米，管径1016毫米，输气压力10兆帕，设计年输气量120亿立方米，是我国管道建设史上投资最多、距离最长、输量最大、压力最高的管道。其建设难度是世界上少有的，可以说没有一条管道比这条管道所经历的地质、地貌及地形更全、更复杂。施工难点概括为“三山一塬五越一网”：“三山”就是先后翻越太行山、太岳山、吕梁山等三座大山；“一塬”就是穿过陕北湿陷性高原，这里一遇到暴雨就可能冲出几十里宽、几十米深的大沟，管线就会被悬空或冲断，从安全方面考虑，这里施工比山区还困难；“五越”是指三次穿越黄河（在郑州穿越黄河时河道宽3.6千米，河床宽7千米以上）、一次穿越淮河和一次穿越长江，这么粗的管道5次穿越这么宽的河流，在世界管道建设史上是绝无仅有的；“一网”是说沟河渠塘密布的江南水网，管道会漂浮在淤泥中，产生局部沉陷，甚至使管道断裂。
西气东输工程浩大，仅主干线挖填土石就达3000多万立方米，和建造长城的土石方量相等，相当于堆砌一道一米见方的墙环绕地球一周。所用钢材174万吨。2004年8月3日西气东输最后一道焊口焊接完毕，焊口总长1100千米，每道焊口焊5遍，累计长5500千米。
西气东输的消费市场在长江三角洲地区的江苏、浙江、上海及沿线的河南、安徽，以城市燃气、工业燃料、发电及天然气化工为主要利用方向。
天然气是清洁、高效的能源，与煤相比，燃烧后一氧化硫、粉尘的排放量可减少近100%，对空气的污染程度仅为石油的1/40、煤炭的1/800。在2000年世界能源结构中天然气所占比例为25%，俄罗斯、荷兰高达50%，而我国仅为2%。实现西气东输后，比例可提高到3%，每年可用120亿立方米的天然气置换3000万吨的煤炭消费，能减少30万吨的烟尘。