2001年6月15日，上合组织成员国元首理事会首次会议在中国上海举行。会上，六国元首签署了《上海合作组织成立宣言》，宣告上合组织正式成立。
2002年6月7日，元首理事会第二次会议在俄罗斯圣彼得堡举行。六国元首签署《上海合作组织宪章》《关于地区反恐怖机构的协定》《上海合作组织成员国元首宣言》等三个重要文件，为上合组织的机制化和法律化建设奠定了基础。
2003年5月29日，元首理事会第三次会议在莫斯科举行。会上，六国元首讨论了在新形势下如何抓住机遇、应对挑战、加强协调、扩大合作、促进地区和平与发展等重大问题，并达成广泛共识。六国元首还签署了《上海合作组织成员国元首宣言》。
2004年6月17日，元首理事会第四次会议在乌兹别克斯坦首都塔什干举行。六国元首正式启动上海合作组织地区反恐怖机构，签署、批准了《塔什干宣言》、反毒合作协议等多份重要文件，并决定采取新举措，推进安全和经济方面的务实合作，建立成员国外交部间协作机制等。塔什干峰会标志着成立三年的上合组织正式结束初创阶段，进入了全面发展的新时期。会上，蒙古国被吸收为上合组织观察员。
2005年7月5日，元首理事会第五次会议在哈萨克斯坦首都阿斯塔纳举行。六国元首签署了《上海合作组织成员国元首宣言》等重要文件，并决定给予巴基斯坦、伊朗、印度观察员地位。
2006年6月15日，元首理事会第六次会议在上海举行。六国元首围绕弘扬“上海精神”、深化务实合作、促进和平发展的主题，提出了上合组织发展的远景规划，签署了《上海合作组织五周年宣言》等重要文件，为上合组织的下一步发展确定了方向和任务。
2007年8月16日，元首理事会第七次会议在吉尔吉斯斯坦首都比什凯克举行。六国元首签署了《上海合作组织成员国长期睦邻友好合作条约》，把成员国人民“世代友好、永保和平”的思想以法律形式确定下来。
2008年8月28日，元首理事会第八次会议在塔吉克斯坦首都杜尚别举行。六国元首就上海合作组织发展和合作重点方向、相互关系准则、对外交往基本立场等达成新的重要共识。会议通过了《上海合作组织成员国元首杜尚别宣言》《上海合作组织对话伙伴条例》等重要文件。
2009年6月15日至16日，元首理事会第九次会议在俄叶卡捷琳堡举行。六国元首签署了《叶卡捷琳堡宣言》和《反恐怖主义公约》等重要文件。会议决定给予斯里兰卡和白俄罗斯对话伙伴地位。
2010年6月11日，元首理事会第十次会议在乌首都塔什干举行。会议发表了《上海合作组织成员国元首理事会第十次会议宣言》，批准了《上海合作组织接收新成员条例》和《上海合作组织程序规则》。
2011年6月15日，元首理事会第十一次会议在哈首都阿斯塔纳举行。六国元首围绕回顾过去、展望未来、凝聚共识、巩固团结的主题，总结了过去的成就和发展经验，并在深入分析国际和地区形势发展的基础上签署《上海合作组织十周年阿斯塔纳宣言》，对上合组织未来10年的发展方向作出战略规划。
2012年6月6日至7日，元首理事会第十二次会议在北京举行。国家主席胡锦涛作为主席国元首主持会议。与会领导人就深化成员国友好合作以及重大国际和地区问题深入交换意见，并对上海合作组织未来发展作出规划，达成新的重要共识。成员国元首签署了《上合组织成员国元首关于构建持久和平、共同繁荣地区的宣言》等10个文件。上合组织成员国元首一致同意接收阿富汗为上合组织观察员国、土耳其为上合组织对话伙伴国 。
2013年9月13日，元首理事会第十三次会议在吉尔吉斯斯坦比什凯克举行。与会元首共同签署并发表了《上海合作组织成员国元首比什凯克宣言》。峰会批准《〈上海合作组织成员国长期睦邻友好合作条约〉实施纲要(2013-2017)》。国家主席习近平发表题为《弘扬“上海精神”促进共同发展》的重要讲话。中方在峰会上宣布已成立上合组织睦邻友好合作委员会。
2014年9月12日，元首理事会第十四次会议在塔吉克斯坦杜尚别举行。与会各方围绕进一步完善上海合作组织工作，发展上海合作组织域内长期睦邻友好关系、维护地区安全、加强务实合作以及当前重大国际和地区问题交换意见。国家主席习近平发表《凝心聚力精诚协作推动上海合作组织再上新台阶》的讲话，提出4点主张。成员国元首签署并发表了《杜尚别宣言》，签署了《上海合作组织成员国政府间国际道路运输便利化协定》，批准《给予上海合作组织成员国地位程序》和《关于申请国加入上海合作组织义务的备忘录范本》修订案。
2015年7月10日，元首理事会第十五次会议在俄罗斯乌法举行。会议的主题是规划组织未来发展，就本组织发展及国际和地区重要问题协调立场，东道国俄罗斯总统普京主持会议。国家主席习近平发表题为《团结互助共迎挑战推动上海合作组织实现新跨越》的重要讲话。共同签署并发表了《乌法宣言》。批准包括《上合组织至2025年发展战略》在内的一系列文件，签署《上合组织成员国边防合作协定》，通过关于启动接收印度、巴基斯坦加入上合组织程序等决议，发表成员国元首关于世界反法西斯战争胜利70周年的声明、关于应对毒品问题的声明以及会议《新闻公报》。
2016年6月24日，元首理事会第十六次会议在乌兹别克斯坦塔什干举行。与会各方就携手应对地区和国际新挑战、全面提升上合组织各领域合作水平以及上合组织未来发展等问题深入交换意见。习近平主席发表题为《弘扬上海精神，巩固团结互信，全面深化上海合作组织合作》的重要讲话。成员国元首发表《上合组织成立十五周年塔什干宣言》和《新闻公报》，批准《〈上合组织至2025年发展战略〉2016—2020年落实行动计划》等文件，见证签署印度、巴基斯坦加入上合组织义务的备忘录，有关部门授权代表签署了《上合组织成员国旅游合作发展纲要》。
2017年6月9日，元首理事会第十七次会议在哈萨克斯坦阿斯塔纳举行。与会各方围绕上合组织发展现状、任务和前景，以及国际和地区重大问题等交换意见，达成广泛共识。习近平主席在会上发表《团结协作，开放包容，建设安全稳定、发展繁荣的共同家园》的重要讲话。成员国元首签署并发表《阿斯塔纳宣言》，发表《新闻公报》、《上海合作组织成员国元首关于共同打击国际恐怖主义的声明》，签署《上合组织反极端主义公约》，批准给予印度、巴基斯坦上合组织成员国地位等7份决议。峰会期间，各方授权代表还签署了《2017—2018年落实〈上合组织成员国旅游合作发展纲要〉联合行动计划》、《上合组织秘书处与红十字国际委员会谅解备忘录》。此外，本次峰会决定中方担任2017—2018年上合组织主席国，习近平主席宣布中方将于2018年6月主办下次峰会。
