2001年1月，乌兹别克斯坦提出作为正式成员加入“上海五国”。2001年6月15日，在上海举行的峰会上六国元首签署了上海合作组织成立宣言，打击恐怖主义、分裂主义、极端主义上海公约，“上海五国”成为上海合作组织。新组织的宗旨是：加强各成员国之间的相互信任与睦邻友好；鼓励成员国在政治、经贸、科技、文化、教育、能源、交通、旅游、环保及其它领域的有效合作；共同致力于维护和保障地区的和平、安全与稳定；推动建立民主、公正、合理的国际政治经济新秩序。为加强上海合作组织成员国各部门之间协调，国家协调员理事会成立。2001年9月14日，上海合作组织成员国政府首脑首次会议在阿拉木图举行。会议签署了上海合作组织成员国政府间关于区域经济合作的基本目标和方向的备忘录，并宣布成立上海合作组织框架内政府首脑定期会晤机制。

　　2002年7月7日，在圣彼得堡峰会上成员国元首通过了上海合作组织宪章，文件规定了上海合作组织的宗旨、原则及基本合作方向。此外，峰会还签署了上海合作组织成员国关于地区反恐怖机构的协定。

　　2003年9月23日，在北京举行了上海合作组织成员国政府首脑会议，签署了上海合作组织成员国多边经贸合作纲要，通过了2004年上海合作组织首个预算。纲要明确规定了上海合作组织框架内经济合作的基本目标和任务、合作的优先方向及具体实施措施，指出了上海合作组织在20年内实现商品、资金、服务及技术自由流通的经济合作目标。除元首理事会和政府首脑理事会外，还建立了议会领导人、安全会议秘书、外交、执法、经济、外交、救灾、文化、教育、卫生、边防部门领导人、总检察长、最高法院院长及国家协调员定期会晤机制。

　　2004年1月，上海合作组织常设机构—设在北京的上海合作组织秘书处及设在塔什干的地区反恐怖机构启动。

　　2004年塔什干峰会上批准了上海合作组织观察员条例。蒙古在此次峰会上被赋予观察员地位，印度、巴基斯坦、伊朗在2005年阿斯塔纳峰会上获得观察员地位。在北京上海合作组织秘书处框架内设立了上海合作组织成员国常驻代表机制。成员国元首在2005年阿斯塔纳峰会上通过了上海合作组织常驻上海合作组织地区反恐怖机构代表条例。

　　2006年上海峰会任命努尔加利耶夫及苏班诺夫自2007年1月1日起分别担任上海合作组织秘书长和上海合作组织地区反恐怖机构执行委员会主任。

　　上海合作组织目前设有两个常设机构——秘书处和地区反恐怖机构。上海合作组织秘书处设在北京，2004年1月正式启动。秘书处是组织的常设行政机构，为组织框架内的活动提供行政、技术和信息保障。主要职能包括：协助举行组织的各种会议；参与制定组织的文件草案；协助落实组织通过的各项决议和文件；保管组织的文件、资料；收集、整理和传播组织活动的信息；编制和执行组织常设机构的预算；代表组织同其他国际组织和国家开展交往。秘书处编制30人。秘书长由成员国按国名俄文字母顺序轮流担任，任期3年。现任秘书长为张德广（中国籍）。上海合作组织地区反恐怖机构设在乌兹别克斯坦首都塔什干，是上海合作组织成员国在打击“三股势力”等领域开展安全合作的常设机构。2001年6月，《上海合作组织成立宣言》规定在比什凯克设立地区反恐怖机构。2002年6月圣彼得堡峰会签署《上海合作组织成员国关于地区反恐怖机构的协定》。2003年莫斯科峰会决定地区反恐怖机构所在地由比什凯克改到塔什干。2004年1月地区反恐怖机构正式启动。

　　地区反恐怖机构的主要职能是：准备有关打击恐怖主义、分裂主义和极端主义的建议和意见；协助成员国打击“三股势力”；收集、分析并向成员国提供有关“三股势力”的信息；建立关于“三股势力”组织、成员、活动等信息的资料库；协助准备和举行反恐演习；协助对“三股势力”活动进行侦查并对相关嫌疑人员采取措施；参与准备与打击“三股势力”有关的法律文件；协助培训反恐专家及相关人员；开展反恐学术交流；与其他国际组织开展反恐合作。

　　地区反恐怖机构下设理事会和执行委员会。理事会是地区反恐怖机构的协商决策机关，由成员国反恐主管部门负责人或代表组成。执行委员会是常设执行机关，编制30人。最高行政官员为执委会主任，任期3年。现任执委会主任为卡西莫夫（乌兹别克斯坦籍）。

政治合作

　　解决边界问题，巩固成员国政治互信和睦邻友好；在成员国关切的问题上以上海合作组织名义表示支持，成员国多次阐述对阿富汗、巴以冲突、伊拉克、朝核问题等问题的共同立场，在联合国安理会改革问题上，阿斯塔纳峰会宣言强调改革应遵循最广泛协商一致的原则，不应为改革设立时限和强行表决尚有重大分歧的方案。

安全合作

　　安全合作是上海合作组织的重点合作领域，核心是打击恐怖主义、分裂主义和极端主义“三股势力”。２００１年６月１５日，上海合作组织成立当天，成员国即签署《打击恐怖主义、分裂主义和极端主义上海公约》，在国际上首次对恐怖主义、分裂主义和极端主义“三股势力”作了明确定义，并提出成员国合作打击的具体方向、方式及原则。这发生在９１１事件之前，体现了成员国打击恐怖主义的远见卓识。上海合作组织由此成为最早打出反恐旗帜的国际组织之一。

经济合作

　　涵盖贸易投资、海关、金融、税收、交通、能源、农业、科技、电信、环保、卫生、教育等领域。

人文等领域合作

　　上海合作组织在文化、教育、环保、紧急救灾等领域合作进展顺利，取得积极成果。

　　上海合作组织奉行外开放的原则，致力于同其他国家和国际组织开展各种形式的对话、交流与合作。上海合作组织已与联合国、东南亚国家联盟、独立国家联合体、阿富汗建立了正式联系。２００４年１２月，上海合作组织获得联合国大会观察员地位。２００５年４月中下旬，上海合作组织秘书处分别与独联体执委会和东盟秘书处签署了谅解备忘录。２００５年１１月，上海合作组织秘书长与阿富汗驻华大使签署《关于成立上海合作组织与阿富汗联络组的议定书》。今年２月，联络组举行了首次会议。此外，上海合作组织还派代表参加了欧安组织的一些活动。成员国正在研究和商谈上海合作组织与联合国开发计划署、亚太经合组织、集体安全条约组织、亚欧经济共同体、欧洲联盟、世界海关组织和经济合作组织建立联系的问题。

　　２００４年，塔什干峰会通过《上海合作组织观察员条例》，规定了吸收观察员的条件、程序、观察员权利等。２００４年６月塔什干峰会和２００５年７月阿斯塔纳峰会分别给予蒙古和巴基斯坦、伊朗、印度观察员地位。

第一次峰会－上海峰会：

　　2001年6月15日在上海举行。六国元首签署了《上海合作组织成立宣言》和《打击恐怖主义、分裂主义和极端主义上海公约》。

第二次峰会－圣彼得堡峰会：

　　2002年6月7日在圣彼得堡举行。六国元首签署了《上海合作组织成员国元首宣言》等文件。

第三次峰会－莫斯科峰会：

　　2003年5月29日在莫斯科举行。六国签署上合组织地区反恐怖机构执行委员会细则等文件，签署上合组织各机构条例、徽标和秘书长人选。

第四次峰会－塔什干峰会：

　　2004年6月17日在塔什干举行。六国元首签署塔什干宣言等文件，给予蒙古上合组织观察员地位。

第五次峰会－阿斯塔纳峰会：

　　2005年7月5日在阿斯塔纳举行。批准上合成员国合作打击恐怖主义、分裂主义和极端主义构想等文件，给予巴基斯坦、伊朗、印度上合观察员地位。

第六次峰会－上海峰会：

　　2006年6月15日在上海。此次峰会适逢上海合作组织成立５周年和“上海五国”机制建立１０周年，举世瞩目。

第七次峰会—比什凯克峰会：

　　2007年8月16日在比什凯克举行。成员国元首共同签署了《比什凯克宣言》。

第八次峰会—杜尚别峰会：

　　2008年8月28日在塔吉克斯坦首都杜尚别举行。成员国元首共同签署了《上海合作组织成员国元首杜尚别宣言》等重要文件，会议发表了《上海合作组织成员国元首理事会会议联合公报》。