西气东输管道工程全长近3900公里，管道横贯我国东西，沿途几乎经过我国所有各类地形、地貌，为设计工作带来了重重困难。中国石油天然气管道工程有限公司和四川石油勘察设计院组成的设计联营体成为西气东输管道工程主要设计单位。据设计联营体有关负责人介绍，面对一系列难题，设计人员综合运用最先进的科技手段，采用一系列新工艺、新技术，在初步设计阶段取得了一系列重大突破和大量设计成果。
管材设计采用国内最高等级的X70材质输送钢管;采用内涂层减阻输送新工艺;将卫星遥感技术应用于线路选线，在南湖戈壁约600公里无人区采用取直穿越，缩短线路长度近150公里，节省工程投资10多亿元;通过卫星遥感技术测定地质危害带和地震断裂带，设计管道最佳避害线路和最佳通过角度;对管道沿线水土流失类型及特征进行分类，特别是将黄土高原建网经验应用到我国这一独有地貌的管道安全保护中;采用定向钻进行河流穿越达36处、其中超过1000米穿越长度的就有6 处;采用盾构法穿越长江;采用顶管法穿越郑州黄河;采用先进的分析计算软件SPS动态模拟计算分析电厂和民用气峰值;全线共设10座压气站，其中6座燃机驱动、4座电机驱动，是目前国内压气站数量和规模最大的输气管道，所应用的燃机驱动压缩机单台功率29MW，是目前国内最大的燃压机组，电驱压气站采用变频调速电机驱动，单台机组最大功率22MW，是目前国内最大的变频调速装置;全线采用SCADA系统进行远程监控和数据采集，并配有在线检漏监测装置;采用MIS系统进行生产运行管理，实现办公自动化和贸易交接的电子商务化;采用卫星通信、公网通信、会议电视、工业电视相结合的通信系统进行全线运行管理;建立起在世界上具有较高技术难度的管道配套计量标定中心等。
西气东输管道工程设计始于2001年4月27日，投入15个专业300余人，形成了500万字文件后，于2001年9月27日完成了初步设计(A版)，于2001年12月5日完成了初步设计(B版)，并于日前基本通过设计审查。根据与会专家意见，初步设计(B版)经进一步修改，即可定版。
