20世纪末，我国能源消费增长速度是世界平均水平的3倍，但能源结构很不合理，煤炭在一次能源生产和消费中的比重均高达72％。调整固有的能源结构、发展清洁能源迫在眉睫。
我国西部地区塔里木、柴达木、陕甘宁和四川盆地蕴藏着丰富的天然气资源，约占全国陆上天然气资源的87％，其中塔里木盆地占比高达22％。为了更好地促进西部地区经济社会发展，改善东部沿海地区的生态环境，助力我国经济实现可持续发展，一项令世人瞩目的宏伟工程被提上议事日程。
1998年3月23日，国家计委印发《关于开展全国天然气利用规划工作的通知》。《通知》指出，天然气利用是一项上下游一体化、跨地区、跨行业的系统工程。按照国家计委要求，中国石油在前几年论证的基础上，提出了全国天然气管道干线框架及与之相配套的局部管网方案，其中包括要建设新疆—上海的东西主干线。
1998年9月3日，集团公司规划计划部印发《关于开展西气东输管网建设预可行性研究中有关天然气资源部分研究的通知》。此次资源研究涉及范围有塔里木、准噶尔、吐哈、陕甘宁、柴达木和四川六大盆地。
1998年9月17日至18日，国家计委在京组织召开全国首次天然气利用规划工作会议。30日，集团公司在河北廊坊市组织召开西气东输管网建设项目预可行性研究资源论证汇报会。
1998年10月3日，国家计委批复同意集团公司开展西气东输建设项目预可行性研究的请示。
1999年8月21日至23日，集团公司邀请中国国际工程咨询公司到塔里木油田考察。专家一致认为，塔里木油田已经初步具备了作为西气东输资源基地的条件，希望继续加快天然气勘探步伐，加快气藏描述工作，为西气东输做好充分准备。
1999年12月10日，国家经贸委领导到塔里木油田考察天然气资源，随后给国务院提交关于新疆天然气资源情况的调查报告。报告阐明三点意见：一是到2001年塔里木盆地天然气探明加控制储量累计1万亿立方米是有把握的；二是塔里木盆地的天然气作为西气东输的气源是经济合算的；三是建议国务院专门听取一次汇报，早日对西气东输工程做出决策。
2000年2月14日，国务院总理办公会听取国家计委和股份公司关于西气东输工程资源、市场及技术、经济可行性等论证汇报。会议强调指出，启动西气东输工程是把新疆天然气资源变成造福新疆各族人民的大好事，也是促进沿线10省区市产业结构和能源结构调整、经济效益提高的重要举措。这标志着西气东输工程成为我国继三峡工程之后又一令人瞩目的伟大工程。
2000年2月28日，人民日报、中央电视台播发消息：国务院听取西气东输工程论证汇报，肯定工程是造福新疆人民的大好事。新闻媒体开始正式对外介绍西气东输工程。同日，西气东输项目天然气购销及管道运输意向书签字仪式在北京举行。
2000年3月2日，集团公司印发《关于成立中国石油天然气集团公司西气东输工程领导小组的通知》。
2000年3月8日，股份公司印发《关于成立西气东输工程项目经理部的通知》，成立中国石油天然气股份有限公司西气东输工程项目经理部（西气东输项目部），完成西气东输工程前期工作、工程建设和运营管理工作。
从2000年3月8日起，西气东输管道公司作为西气东输工程的主要建设者和运营方，亲历和参与了西气东输工程的工程项目设想、论证、实施、建设以及运营等每一个波澜壮阔的重要环节，同时也有幸见证了中国西部大开发伟大战略和国家能源结构调整重要基础设施建设的全面开启，由此掀开了我国油气管道建设和天然气工业发展史上的新篇章。
20年来，西气东输管道公司不仅将西气东输建设和运营成为国内第一条高压、大口径、高钢级长距离输气管道，使其一举跨入世界先进管道工程行列，创造了世界管道建设史上的奇迹，而且以“把西气东输管道建成高科技工程、绿色工程、优质工程、阳光工程、智慧管道”为宗旨，将其逐步打造成为促进我国经济发展、调整能源结构、改善生态环境、造福人民群众的能源大动脉。
从2000年到2010年，特别是“十五”期间，是西气东输管道公司从无到有、逐步调整、打开局面的起步阶段。这一时期，西气东输取得了三大成就。
第一项就是西一线建成投产。西一线不仅创造了国内“N”项第一，就是在国际天然气管道建设史上也有多项首屈一指。仅主干线挖填土石方量就达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。所用钢材达174万吨，制成的钢管如果用火车装运，需要8万节火车皮。国外同类型管道建设需要8年时间，而西一线充分发挥社会主义集中力量办大事的优势，工程建设期仅为两年。
作为项目管理者，西气东输构建了完整的项目管理体系和运作机制，建成了全过程、全方位的项目决策、控制、执行、监督网络。在工程建设中，西气东输管道公司与工程建设者并肩作战，克服“三山一塬、五越一网”等复杂的地质地貌、恶劣的自然条件和工期紧、要求高等一系列困难，战胜非典、洪水、高温、地震等疾病与自然灾害，采用盾构、顶管、定向钻穿越技术，成功穿跨越长江、黄河、淮河等大江大河，攻克江南水网、西部山地、西北黄土塬施工技术难题，在较短时间内实现全线商业运营，为我国长输天然气管道建设全面铺开打下了坚实的基础。
第二项成就是西气东输构建了一套成熟有效的天然气管道建设运营企业管理体系。以确保管道安全平稳高效运营为中心，从一个新生企业平稳过渡成为一个成熟的现代企业，进入快速发展时期。公司经营管理的管道里程、天然气输送能力与销售量实现跨越式增长，完成了管道输送网络由线到面的总体布局。先后建成冀宁、淮武、沁水煤层气、金坛—镇江、江都—如东、甪直—宝钢等管道。增输工程使干线年输气能力由西段120亿立方米、东段90亿立方米增至全线170亿立方米，淮武管道年输气能力由15亿立方米增至22亿立方米。金坛储气库形成地下库容4．7亿立方米，基本满足应急调峰要求。刘庄储气库开工建设，金坛二期、淮安、平顶山、云应、安宁储气库前期工作展开。公司管网联通塔里木、长庆、川渝、青海四大气区，供气范围覆盖华东、华北、华中、西北东部地区，为构筑我国天然气骨干管网奠定了坚实基础。
第三项成就是西气东输成功培育了我国天然气市场销售体系和模式，建立了符合我国天然气市场发育特征的营销和定价新机制，顺利实现了由工程建设者到天然气输送和销售者的角色转换。早期采用国际通用的“照付不议”营销模式，先后与河南、安徽、江苏、浙江、上海四省一市的40家用户签署了《天然气销售合同》。“十一五”期间，成功应对下游地区天然气需求激增、国际金融危机蔓延对市场造成的冲击、长三角地区天然气市场竞争不断加剧等困难与挑战，始终积极稳妥发展城市燃气用户，充分发挥管网、储气库、下游用户的调峰能力，科学统筹并有效实现了产运销储的合理衔接，积极发展可中断工业、发电用户，下游用户结构不断完善，下游市场不断扩大，天然气销量大幅增长。