又稱西北電網。位於中國西北部，覆蓋西北部新疆以外的陝西、甘肅、青海、寧夏。1949年以後，此四省區的電力工業均有較大發展。“一五”期間在西安建設瞭骨幹火電廠，到1999年末，各省擁有發電設備總容量達667.45萬千瓦，其中水電129.2萬千瓦，火電538.25萬千瓦，年發電量264.12億千瓦·時，其中水電22.59億千瓦·時，火電241.53億千瓦·時。水電資源豐富是西北電網的一個特點。為開發黃河水力資源，早在20世紀50年代後後期即開始建設黃河上中遊的劉傢峽、鹽鍋峽、八盤峽、青銅峽、三門峽(河南境內)、龍羊峽水電站。在建中的黃河上遊大型水電站李傢峽水電站裝機200萬千瓦(5臺40萬千瓦)。中國第一條330 千伏劉天關超高壓輸變電工程(編號330工程)，於1972年建成，逐步將陜西電網與甘肅、青海及寧夏三省(區)的電網聯系起來，成為西北電網的網架骨幹，與220 千伏、110 千伏幹線逐步聯成西北系統。到2003年底，西北電力系統的裝機容量達2 999.8萬千瓦，其中水電938.2萬千瓦；年發電量139.24億千瓦·時，水電25.9億千瓦·時，西北電網輸變電規模見表。
2000年西北電網輸變電的規模| 35kV及以上 | 其中 | 330kV | 220kV | 110kV |
|---|---|---|---|---|
| 輸電線路長度（km） | 58 592 | 8 598 | 3 285 | 21 464 |
| 變電容量（萬kW） | (5 377)*5 881 | (1248)– | (876)766 | (2 237)– |
*括號內為1999年末數字。
2001年冬籌建的一個工程啟動瞭西北電網與華中電網直流“背靠背”聯絡選站的工程，到2005年已經完工並投入運行，它的建成投產，在中國電力發展史上占據瞭一個重要位置。因為：該年把裝機容量3 560萬千瓦的西北電網與10 839萬千瓦的華中電網相聯，而後者已通過±500千伏直徑輸電與12 361萬千瓦的華東電網連接；三大區電力系統聯網，組成2.7億千瓦的強大聯合電力系統，統一調度，乃是向建成中國聯合(統一)電力系統邁出的重要一步。2005年，中國第一條青海官廳—甘肅蘭州東750千伏超高壓輸電線路建成，西北電網網架得到瞭進一步的加強。到2007年末，總裝機容量達4 865萬千瓦。