位于中国西北部，覆盖西北部新疆以外的陕西、甘肃、青海、宁夏。1949年以后，此四省区的电力工业均有较大发展。“一五”期间在西安建设了骨干火电厂，到1999年末，各省拥有发电设备总容量达667.45万千瓦，其中水电129.2万千瓦，火电538.25万千瓦，年发电量264.12亿千瓦·时，其中水电22.59亿千瓦·时，火电241.53亿千瓦·时。水电资源丰富是西北电网的一个特点。为开发黄河水力资源，早在20世纪50年代后期即开始建设黄河上中游的刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡、三门峡(河南境内)、龙羊峡水电站。在建中的黄河上游大型水电站李家峡水电站装机200万千瓦(5台40万千瓦)。中国第一条330千伏刘天关超高压输变电工程(编号330工程)，于1972年建成，逐步将陕西电网与甘肃、青海及宁夏三省(区)的电网联系起来，成为西北电网的网架骨干，与220千伏、110千伏干线逐步联成西北系统。到2003年底，西北电力系统的装机容量达2 999.8万千瓦，其中水电938.2万千瓦；年发电量139.24亿千瓦·时，水电25.9亿千瓦·时，西北电网输变电规模见表。2000年西北电网输变电的规模35kV及以上其中330kV220kV110kV输电线路长度（km）585928598328521464变电容量（万kW）(5377)*5881(1248)–(876)766(2237)–　*括号内为1999年末数字。2001年冬筹建的一个工程启动了西北电网与华中电网直流“背靠背”联络选站的工程，到2005年已经完工并投入运行，它的建成投产，在中国电力发展史上占据了一个重要位置。因为：该年把装机容量3 560万千瓦的西北电网与10 839万千瓦的华中电网相联，而后者已通过±500千伏直径输电与12 361万千瓦的华东电网连接；三大区电力系统联网，组成2.7亿千瓦的强大联合电力系统，统一调度，乃是向建成中国联合(统一)电力系统迈出的重要一步。2005年，中国第一条青海官厅—甘肃兰州东750千伏超高压输电线路建成，西北电网网架得到了进一步的加强。到2007年末，总装机容量达4 865万千瓦。