2001年9月14日，上海合作組織成員國總理在哈薩克斯坦的阿拉木圖舉行首次會議。六國總理一致決定啟動六國多邊經貿合作進程，簽署了《上海合作組織成員國政府間關於開展區域經濟合作的基本目標和方向及啟動貿易和投資便利化進程的備忘錄》，宣布正式建立上海合作組織框架內的總理定期會晤機制，並發表了《上海合作組織成員國政府總理第一次會晤新聞公報》。
上海合作組織成員國總理會議（又稱上海合作組織成員國政府首腦理事會）的地位僅次於國家元首理事會。總理會議每年舉行一次，也可以根據規定召開非例行會議。
總理會議的職能在於貫徹和落實成員國元首理事會的精神和決議﹔研究本組織框架內發展多邊合作的戰略、前景和優先方向﹔解決在憲章確定的現實領域，特別是經濟領域發展合作的原則問題，包括在本組織框架內締結相關政府間多邊條約和文件。
自2001年以來，上海合作組織成員國總理共舉行了二十一次會議。會議先后通過並簽署了《上海合作組織成員國多邊經貿合作綱要》《〈上海合作組織成員國多邊經貿合作綱要〉落實措施計劃》《國際道路運輸便利化協定》等多項指導性文件﹔確定了組織框架內經濟合作的優先方向﹔批准成立了銀行聯合體、實業家委員會等。
【上海合作組織成員國歷次總理會議】
2001年9月14日，上海合作組織成員國總理在哈薩克斯坦的阿拉木圖舉行首次會議。六國總理一致決定啟動六國多邊經貿合作進程，簽署了《上海合作組織成員國政府間關於開展區域經濟合作的基本目標和方向及啟動貿易和投資便利化進程的備忘錄》，宣布正式建立上海合作組織框架內的總理定期會晤機制，並發表了《上海合作組織成員國政府總理第一次會晤新聞公報》。
2003年9月23日，上海合作組織成員國總理第二次會議在北京舉行。會議期間，六國總理著重討論了上海合作組織經貿合作問題，並就組織內部建設等問題交換了意見。在這次會議上，六國總理還簽署了《上海合作組織成員國多邊經貿合作綱要》、《關於技術性啟動上海合作組織常設機構的備忘錄》、《上海合作組織成員國總理會晤聯合公報》等六個文件。
2004年9月23日，上海合作組織成員國總理第三次會議在吉爾吉斯斯坦首都比什凱克舉行。與會領導人一致強調，恐怖主義、分裂主義、極端主義“三股勢力”仍是本地區安全與穩定的主要威脅，要通過多邊和雙邊合作堅決打擊。與會各方重申，推進區域經濟合作是上海合作組織工作的另一個重點，合作重點應放在能源、交通、電信和農業項目上。會議批准的多邊經貿合作綱要落實措施計劃涉及11個領域的127個項目。
2005年10月26日,上海合作組織成員國總理第四次會議在俄羅斯首都莫斯科舉行。與會領導人同意加強在基礎設施建設、能源、通信、資金以及文化、科技、旅游等領域的合作，同時繼續加大對“三股勢力”的打擊力度。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會會議聯合公報》，並簽署了《上海合作組織成員國政府間救災互助協定》、《上海合作組織銀行間合作（聯合體）協議》和《上海合作組織實業家委員會理事會首次會議紀要》等文件。
2006年9月15日，上海合作組織成員國總理第五次會議在塔吉克斯坦首都杜尚別舉行。六國總理結合同年6月15日上海峰會達成的共識，研究了本組織成員國經濟合作的優先方向，提出了六國在經貿、科技、社會、文化和其他領域合作的一系列具體措施。會后，成員國代表團團長簽署了《上海合作組織成員國政府首腦(總理)理事會會議聯合公報》。溫家寶總理在會議大范圍會談上發表講話 。
2007年11月2日，上海合作組織成員國總理第六次會議在烏茲別克斯坦首都塔什干舉行。與會領導人一致強調，深化和擴大務實合作、實現共同發展以及構建和諧地區是成員國的共同願望和目標，也是上海合作組織不斷發展的關鍵所在。各國總理就加強貿易、投資、交通、能源、電信、海關及人文等領域合作深入交換了意見，並在完善貿易投資環境、推動實施網絡性項目和拓寬融資渠道等方面達成多項共識。成員國代表團團長簽署了聯合公報等文件，會議還簽署了《上海合作組織成員國政府海關合作和互助協定》。溫家寶總理在會上發表重要講話。
2008年10月30日，上海合作組織成員國總理第七次會議在哈薩克斯坦首都阿斯塔納舉行。與會領導人就各方關心的涉及本組織發展問題交換了意見。溫家寶總理在發言中闡述了中方對有關政治、經貿、人文合作問題的意見和建議。會后，成員國代表團團長簽署了聯合公報。
2009年10月14日，上海合作組織成員國第八次總理會議在北京舉行。溫家寶總理主持會議。這次會議是2009年下半年上海合作組織最重要的活動，也是中國繼2003年后第二次承辦上海合作組織總理會議。來自上海合作組織其他成員國哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、俄羅斯、塔吉克斯坦、烏茲別克斯坦的領導人以及觀察員國印度、伊朗、蒙古國、巴基斯坦的領導人或代表，東道國客人阿富汗領導人等出席會議。會議取得突出成果，會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會會議聯合公報》。
2010年11月25日，上海合作組織成員國第九次總理會議在塔吉克斯坦首都杜尚別舉行。溫家寶總理出席並發表講話。各國領導人積極評價上海合作組織一年來取得的成果，一致同意加大打擊“三股勢力”力度，切實維護本地區的安全與穩定﹔加強經濟政策協調，促進貿易投資便利化，加快實施經濟技術合作項目﹔深化救災、教育、文化等領域合作，促進本地區可持續發展。會后，成員國總理簽署了《上海合作組織成員國政府首腦(總理)理事會會議聯合公報》等文件。
2011年11月，上海合作組織成員國第十次總理會議在俄羅斯聖彼得堡舉行。成員國領導人簽署了總理會議的聯合公報，會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦(總理)關於世界和上海合作組織地區經濟形勢的聯合聲明》等成果文件。溫家寶總理出席會議就加強上海合作組織務實合作提出九點建議。
2012年12月，上海合作組織成員國第十一次總理會議在吉爾吉斯斯坦比什凱克舉行，與會各方就世界和地區經濟形勢的廣泛議題，發展上海合作組織框架內的經貿和人文合作的現實問題交換了意見，並就廣泛議題達成重要共識。會議結束后上海合作組織成員國簽署了多項重要文件，發表了《上海合作組織成員國政府首腦(總理)理事會會議聯合公報》。溫家寶總理出席會議。
2013年11月，上海合作組織成員國第十二次總理會議在烏茲別克斯坦舉行。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第十二次會議聯合公報》和《上海合作組織成員國政府首腦（總理）關於進一步開展交通領域合作的聯合聲明》。李克強總理出席並提出深化上海合作組織務實合作六點倡議。
2014年12月，上海合作組織成員國第十三次總理會議在哈薩克斯坦舉行。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第十三次會議聯合公報》，李克強總理出席會議並提出三點建議：筑牢地區安全穩定屏障，打造區域合作新亮點，更加注重民生和人文交流合作。
2015年12月，上海合作組織成員國第十四次總理會議在中國河南省鄭州市舉行。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第十四次會議聯合公報》。李克強總理主持會議，並同與會領導人深入探討新形勢下攜手應對外部風險挑戰、推動共同發展振興的新思路新辦法。中方提出願推動絲綢之路經濟帶建設同上海合作組織各國發展戰略等機制對接，促進地區開放、包容、共享發展。在關注安全、經濟、人文三大傳統領域基礎上，重點強化本組織六大合作平台建設。
2016年11月，上海合作組織成員國第十五次總理會議在吉爾吉斯斯坦舉行。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第十五次會議聯合公報》。各國總理批准《上海合作組織成員國政府間科技合作協定2016-2020年》落實措施計劃和《上海合作組織科技伙伴計劃》，贊成高效落實《2017－2021年上海合作組織進一步推動項目合作的措施清單》，支持2014年9月12日在杜尚別簽署的《上海合作組織成員國政府間國際道路運輸便利化協定》盡快生效並予以落實，加緊制訂《上海合作組織公路協調發展規劃》草案。
2017年12月，上海合作組織成員國第十六次總理會議在俄羅斯舉行。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第十六次會議聯合公報》。與會領導人表示，維護地區穩定、促進經濟發展符合上海合作組織各成員國共同利益。上海合作組織合作勢頭很好，潛力很大，應秉持“上海精神”，加強發展戰略對接，推進互聯互通和區域貿易一體化建設，深化能源、農業、金融、投資、科技創新、數字經濟、地方等領域合作，支持各國企業參與區域經濟合作，進一步提升上海合作組織的影響力，共促地區和平穩定，共謀可持續發展繁榮。
2018年10月，上海合作組織成員國第十七次總理會議在塔吉克斯坦舉行。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第十七次會議聯合公報》。與會領導人和代表表示，當前形勢下，本地區國家要進一步加強團結，共同維系地區安全、穩定、發展的良好勢頭，提高貿易投資自由化便利化水平，維護多邊主義和自由貿易。各方應抓住機遇，繼續秉持“上海精神”，全面落實青島峰會成果，促進貿易、投資、能源、農業、人文交流合作，共同打擊恐怖主義和極端勢力，為地區國家合作營造安寧的氛圍。各方批准了上海合作組織經貿、科技、環保等領域多項決議與合作文件。
2019年11月，上海合作組織成員國第十八次總理會議在烏茲別克斯坦舉行。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第十八次會議聯合公報》。與會領導人和代表表示，推動建設相互尊重、公平正義、合作共贏的新型國際關系，確立構建人類命運共同體的共同理念十分重要。各方將繼續秉持“上海精神”，支持構建開放型世界經濟，鞏固多邊貿易體制，反對單邊主義和保護主義。各方指出要繼續深化本組織各領域務實合作，批准了上海合作組織經貿、交通、科技、環保、人文、對外交往等領域多項決議與合作文件。
2020年11月30日，上海合作組織成員國第十九次總理會議以視頻方式舉行，印度為會議主席國。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第十九次會議聯合公報》。與會領導人和代表積極評價上合組織各領域合作取得的重要進展，認為上合組織已成為促進成員國發展、維護地區和平穩定的重要平台。面對疫情挑戰，各方承諾攜手抗擊疫情，提高成員國公共衛生能力建設，開展疫苗、藥物研發合作。各方致力於維護多邊主義和自由貿易，促進貿易投資和人員往來，深化共建“一帶一路”合作，深挖互聯互通潛力，推動后疫情經濟復蘇。各方一致同意共同打擊各種形式的恐怖主義，維護地區安全與穩定﹔加強青年、文化等領域人文交流，夯實互利合作的民意基礎。各方批准了上合組織經貿等領域多項合作文件和決議。
2021年11月25日，上海合作組織成員國第二十次總理會議以視頻方式舉行，哈薩克斯坦為會議主席國。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第二十次會議聯合公報》。與會各方積極評價上合組織成立20年來在安全、經貿、人文等領域取得的合作成果，表示上合組織已成為各方在地區和國際上開展合作的重要平台。當前形勢下，各方應加強疫苗和藥物研發合作，挖掘經貿、產能、農業、互聯互通、基礎設施建設等領域合作潛力，拓展人文交流，為成員國經濟復蘇和發展注入強勁動力。要共同應對氣候變化，加大可再生能源使用，推動成員國實現綠色轉型。加強反恐、禁毒、網絡安全等領域合作，維護地區和平穩定。各方批准了上合組織經貿等領域多項合作文件和決議。
2022年11月1日，上海合作組織成員國第二十一次總理會議以視頻方式舉行，李克強總理主持會議。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第二十一次會議聯合公報》。與會各方積極評價上合組織各領域合作取得的重要成果，並表示，上合組織已成為有效的國際合作平台，在維護成員國互信、推動成員國發展、促進地區和平安全方面發揮著越來越重要的作用。各方願進一步挖掘合作潛力，完善合作機制，加強經貿、投資、創新、環保、農業、人文、互聯互通、數字經濟等領域合作，堅持多邊主義，共同應對糧食、能源安全和氣候變化等挑戰，增進各國人民福祉，促進地區和世界穩定與繁榮。各方批准了上合組織經貿、數字經濟等領域多項合作文件和決議。
2023年10月26日，上海合作組織成員國第二十二次總理會議在吉爾吉斯斯坦舉行。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第二十二次會議聯合公報》。李強總理出席會議。與會領導人和代表積極評價上合組織作為重要合作平台為促進地區穩定與發展作出的貢獻，贊同繼續推進經貿、投資、交通、能源、金融、人文、環保等領域合作，共同應對氣候變化，促進可持續發展。各方批准了上合組織經貿、鐵路等領域多項合作文件和決議。
2024年10月16日，上海合作組織成員國第二十三次總理會議在巴基斯坦舉行。會議發表了《上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第二十三次會議聯合公報》。李強總理出席會議。與會各方表示，上合組織成員國秉持“上海精神”，不斷鞏固互尊互信，加強睦鄰友好合作，區域經濟一體化水平持續提升，有力促進了地區和平、穩定與發展。面對復雜動蕩的國際環境，各方要積極落實阿斯塔納峰會成果，密切團結協作，加強共建“一帶一路”與歐亞經濟聯盟建設對接，深化經貿、安全、互聯互通、能源、金融、綠色發展、減貧等領域合作，拉緊人文紐帶，踐行真正的多邊主義，共同維護國際公平正義，促進地區和世界持久和平與共同繁榮。各方批准了上合組織設相關決議。
