20世纪60年代初期国际形势出现新的动荡，我国周边形势也逐渐紧张，加强备战、确保国家安全摆上了中央的重要议事日程，全国经济建设的战略重点也发生向战备倾斜的重大转变，党中央确定了一、二、三线的战略布局，加强三线建设、防备外敌入侵，成为当时的主要任务。
　　1964年5月，中央在北京召开工作会议，研究讨论国民经济“三五”计划工作，做出了集中力量、争取时间、建设三线、防备外敌入侵的战略决策，决定在全国加强战备，迅速展开三线建设。
　　国家三线建设的重点地区之一
　　“三线”是在规划三线建设时提出的相对一、二线地区而言、具有军事和经济地理含义的区域概念。一、二、三线是按我国地理区域划分的。一线是沿海和边疆省、自治区、直辖市的广大地区。三线是甘肃省乌鞘岭以东、山西省雁门关以南、京广铁路以西和广东省韶关以北的广大地区，包括四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、河南、湖北、湖南、山西的西部、广东的北部、广西的西北部，共计13个省、自治区的全部和部分地区。介于一线和三线地区的中间地带，为二线地区。从1964年到1979年的十六年间，立足备战保安全，国家投入大量人力物力财力，累计投资2052亿余元，在三线地区安排建设了1100多个大中型工矿企业、科研单位和大专院校，缓解了全国工业布局不平衡的问题。
　　陕西地处西北内陆，战略位置重要，地理位置、自然条件、经济发展、资源储量都符合国家建设战略大后方的条件，因而成了国家三线建设的重点地区之一。1964年5月中央工作会议之后，陕西省委、省人委多次召开会议传达中央相关精神，积极支持国家关于三线建设的战略决策，引导地方各级党委政府认识陕西在三线建设中的重要地位和应该承担的责任义务。陕西省委认为“我省地处三线，是国家的战略后方，做好三线建设工作，对于加强我国国防建设，促进我省工农业生产和科学技术的发展，都具有十分重大的意义。我们应积极主动地承担起这个光荣的任务”。1964年12月12日，省委代理第一书记胡耀邦在省委机关党的负责干部座谈会上传达了中央关于三线建设的战略决策，指出“我们陕西是处在第三线的地位，这个地位很重要，任务很重要，岗位很光荣”。
　　随着建设日渐大规模开展，需要解决的实际问题也不断增多，中央要求各建设地区成立以主管部门为主，有地方政府、军队、施工单位、设计单位和物资部门参加的领导小组和指挥部。1964年12月20日，省委决定成立三线建设领导小组，要求西安市委和宝鸡、咸阳、渭南、汉中地委以及宝鸡、咸阳、铜川市委也成立三线建设领导小组，由一名副书记挂帅。随后，各级党委将三线建设列入议事日程，定期检查和讨论，及时研究解决问题，加强具体领导。
　　配合支援中央迁陕单位的建设
　　1966年1月11日，中央批准成立西北局三线建设委员会，西北局第一书记刘澜涛任主任，统一领导和组织西北地区的三线建设工作。3月29日，省委工作会议指出，今后的主要任务是“必须用最大的努力加强对三线建设的支援和领导，保证按质按量地完成大小三线（大三线是指国家投资建设的项目，小三线是指地方投资建设的配套项目）的建设任务”。4月1日，陕西省三线建设委员会成立，具体组织和领导全省三线建设相关工作。
　　从1964年至1969年3月，陕西三线建设的主要任务是配合支援中央迁陕单位的建设。陕西省在“三五”计划中提出，经过五年努力，保证内迁单位能够按计划完成建设任务。这一阶段的重点工作是向中央各部委准备迁陕单位提供自然、地理、经济等各方面资料，配合中央各部委相关单位和人员到各地勘察、选择厂址，提出具体工作建议。中央各部委的30多个部门相继来陕选择厂址，依据“分散、靠山、隐蔽”原则勘访了全省除榆林地区外的44个县市，初步选定了243个点。在这些厂址中，一小部分是在已有工业城市与老企业相配套的地方建设，大部分是独立分布在全省各地，拟建成新的工业点。具体项目分布情况是：西安地区30个，渭南地区40个，咸阳地区9个，宝鸡地区24个，汉中地区74个，安康地区31个，商洛地区13个，延安地区12个。这些项目大部分是高精尖的机械工业、国防工业以及先进的科学研究单位，还有一些仓库、学校、勘察设计院等。在这些项目建设中，除了落实“分散、靠山、隐蔽”的原则外，还遵循了不占良田、少占耕地、少迁居民的方针。
　　这一时期，陕西在配合国家三线建设任务、保障中央迁陕单位建设的同时，还根据国务院国防工业办公室要求以及西北局制定的西北地区1965-1967年小三线建设三年规划，建设了迫击炮厂、半自动步枪厂、导火索厂等8个地方军工厂，加强了地方军工生产力量。
　　三线企业的调整改造
　　陕西三线建设在布局中，着重贯彻了以下几个原则：工业和农业的发展关系原则、投资少见效快的建厂原则、自然条件原则（不仅考虑隐蔽，还要考虑到地方建设，材料能否就地取材、就地供应）、利用已有工业城市的原则等。但是，随着“文化大革命”的全面爆发，正常社会秩序遭到冲击，全省三线建设也受到影响，许多规划没有很好实施，建设项目进展缓慢。
　　20世纪70年代末，国际国内形势发生变化。党的十一届三中全会之后，由于在特定历史背景下进行的以战备为中心的三线建设存在建设规模过大、布局不够合理、经济效益较差等问题，国家决定对其进行布局调整、产品结构调整，通过采取政策扶持，三线、一线合作，调整、改造、解决三线建设自身存在的问题。
　　1979年到1983年间，主要从三个方面做了初步调整：一是缩短基本战线、調整投资方向;二是把一些生产任务严重不足的企业转向民品生产;三是对极少数选址不当、难以维持生产，或者重复建设、重复生产的工厂和科研院所，实行关、停、并、转、迁。这期间，陕西的部分三线项目厂所进行了合并或搬迁，如607厂被并入795厂，被洪水冲毁的16所、35所、40所、41所等分别迁往河南、安徽等地重建。
　　1983年，国家开始拟订“七五”计划，中共中央、国务院从新的战略全局出发，于1983年年底做出了对三线建设进行“调整改造、发挥作用”的重大决策，逐步开展了三线企业产品结构调整和企业布局调整。1983年12月初，国务院成立了三线建设调整改造规划办公室，西部八省一市相继成立了相应的机构。陕西省于1984年9月30日成立了三线建设调整改造规划领导小组，主要领导陕西三线企业的调整改造。作为三线建设调整改造的重点地区，陕西省从“七五”到“十五”期间，经国家批准并实施调整的项目有40个，占全国三线调迁项目总数的近五分之一，国家总投资25.84亿元，搬迁职工7万余人。 　　“七五”期间，陕西三线调迁主要是解决钻山太深，布局过于分散，险情严重、生存困难的“三类企业”的问题，列入国家计划的调迁项目19个，实际实施项目16个。其中有些撤销建制，就地转产;有些整体或部分搬迁到城市。“八五”期间三线企业主要进行以脱险搬迁为主的布局调整，重点解决一些险情严重的三线单位迁建问题，陕西列入国家计划的项目共有15个，分别享受国家“双给”（给资金，给政策）或“单给”的政策优惠。“九五”期间，三线调迁工作的主要任务是重点解决“八五”续建、收尾和完善问题，同时调迁少数在原地生存困难、非搬不可的项目，陕西共有12个国家计划的调迁项目。“九五”期间调迁项目的特点，一是国家资金比例有所提高;二是一些中央项目与国家重点型号工程合并建设，提高了工程建设的速度和质量。“十五”期间，国家继续实行对三线企业的扶持政策，原则上不再增加新的项目，企业只享受增值税超基数返还的税收优惠政策。
　　三线建设对陕西经济社会影响深远
　　三线调整改造，对发挥三线企业作用，增强我国国防实力，合理调整生产力布局，稳定人才队伍起到了十分重要的作用。搬迁到大中城市周围的三线企业摆脱了自然环境带来的制约，形成了相对集中的合理布局，成为城市新的经济亮点。地理位置的变迁，也进一步避免了人才流失，较好地保存了国防科技人才队伍。
　　大批三线企业搬迁到西安后，形成了西安电子工业园区、国家民用航天产业基地、阎良国家航空高技术产业基地、兵器科技产业基地等专业技术园区，提升了西安的国防经济实力，为西安的经济社会发展起到了促进作用。调迁企业的生产经营得到长足发展，实现了快速增长，进一步推动了企业的改革脱困和改组改制。
　　三线建设期间，国家在陕西投入了200多亿元，进行了110多项重点项目的建设。经过建设，陕西的基础设施大大改善，工业规模迅速扩大，生产能力迅速提高，农业基础条件得到空前改善，科学技术水平大为提升，宝鸡、汉中、铜川等成为新型工业城市。三线建设对陕西经济社会的影响，不仅体现在当时，时至今日，三线各企事业单位仍然在陕西的经济发展中占据着重要地位。在经历了20世纪六七十年代大规模建设、八九十年代的调整改造后，航天六院、四院、五院西安分院、西安骊山微电子技术研究所等一批国防高科技企业廠所，在陕西落脚扎根，奠定了陕西航空航天、电子高技术产业的基础，使得陕西在国家航空航天事业方面的地位举足轻重，在我国载人航天、探月工程等国家重大科技项目上做出了不可磨灭的贡献。三线企业调整中，大量项目调迁至西安，逐步发展形成了航空高技术产业基地、航天科技产业基地、电子工业园区等独具特色的技术区域，在城市硬件和科技软件方面均有飞速发展，为西安经济注入新的活力。