在西气东输二线西段全面运行后，西气东输三线的走向也日渐明晰，从知情人士处了解到，西三线将从新疆起步，最终到达贵州省贵阳市，西三线的走向基本上是从大西北到大西南。此外，中石油还在构思西气东输四线、五线。
上述知情人士表示，西三线相关方案已上报发改委等部门，现在仍在等待批复。西二线的气源来自土库曼斯坦，而西三线也是西亚气源，会与二线一样，在宁夏中卫、海原、固原三个地点停留。随后，西三线将向南走，穿越甘肃、重庆，直至贵阳。该知情人士还表示，未来西三线可能会继续向广西延伸。
对于未来西气东输四线、五线的走向，当前中石油内部还在探讨过程中。气源可能会是塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、俄罗斯等地。但气源何时接入、价格多少，都是未知数。中石油集团经济技术研究院专家透露，俄罗斯可能很希望将天然气输给中国。
