2003年9月23日， 上海合作组织成员国总理第二次会议在北京举行。会议期间，六国总理着重讨论了上海合作组织经贸合作问题，并就组织内部建设等问题交换了意见。在这次会议上，六国总理还签署了《上海合作组织成员国多边经贸合作纲要》、《关于技术性启动上海合作组织常设机构的备忘录》、《上海合作组织成员国总理会晤联合公报》等六个文件。
2004年9月23日， 上海合作组织成员国总理第三次会议在吉尔吉斯斯坦首都比什凯克举行。与会领导人一致强调，恐怖主义、分裂主义、极端主义“三股势力”仍是本地区安全与稳定的主要威胁，要通过多边和双边合作坚决打击。与会各方重申，推进区域经济合作是上海合作组织工作的另一个重点，合作重点应放在能源、交通、电信和农业项目上。会议批准的多边经贸合作纲要落实措施计划涉及11个领域的127个项目。
2005年10月26日， 上海合作组织成员国总理第四次会议在俄罗斯首都莫斯科举行。与会领导人同意加强在基础设施建设、能源、通信、资金以及文化、科技、旅游等领域的合作，同时继续加大对“三股势力”的打击力度。会议发表了《上海合作组织成员国政府首脑（总理）理事会会议联合公报》，并签署了《上海合作组织成员国政府间救灾互助协定》、《上海合作组织银行间合作（联合体）协议》和《上海合作组织实业家委员会理事会首次会议纪要》等文件。
2006年9月15日， 上海合作组织成员国总理第五次会议在塔吉克斯坦首都杜尚别举行。六国总理结合同年6月15日上海峰会达成的共识，研究了本组织成员国经济合作的优先方向，提出了六国在经贸、科技、社会、文化和其他领域合作的一系列具体措施。会后，成员国代表团团长签署了《上海合作组织成员国政府首脑(总理)理事会会议联合公报》。温家宝总理在会议大范围会谈上发表讲话 。
2007年11月2日，上海合作组织成员国总理第六次会议在乌兹别克斯坦首都塔什干举行。与会领导人一致强调，深化和扩大务实合作、实现共同发展以及构建和谐地区是成员国的共同愿望和目标，也是上海合作组织不断发展的关键所在。各国总理就加强贸易、投资、交通、能源、电信、海关及人文等领域合作深入交换了意见，并在完善贸易投资环境、推动实施网络性项目和拓宽融资渠道等方面达成多项共识。成员国代表团团长签署了联合公报等文件，会议还签署了《上海合作组织成员国政府海关合作和互助协定》。温家宝总理在会上发表重要讲话。
