上海合作组织成员国总理会议（又称上海合作组织成员国政府首脑理事会）的地位仅次于国家元首理事会。总理会议每年举行一次，也可以根据规定召开非例行会议。
总理会议的职能在于贯彻和落实成员国元首理事会的精神和决议；研究本组织框架内发展多边合作的战略、前景和优先方向；解决在宪章确定的现实领域，特别是经济领域发展合作的原则问题，包括在本组织框架内缔结相关政府间多边条约和文件。
上海合作组织成员国总理在哈萨克斯坦的阿拉木图举行首次会议。宣布正式建立上海合作组织框架内的总理定期会晤机制，并发表了《上海合作组织成员国政府总理第一次会晤新闻公报》。
上海合作组织成员国总理第二次会议在北京举行。六国总理签署了《上海合作组织成员国多边经贸合作纲要》、《上海合作组织成员国总理会晤联合公报》等六个文件。
上海合作组织成员国总理第三次会议在吉尔吉斯斯坦首都比什凯克举行。与会领导人一致强调，恐怖主义、分裂主义、极端主义"三股势力"仍是本地区安全与稳定的主要威胁，要通过多边和双边合作坚决打击。
上海合作组织成员国总理第四次会议在俄罗斯首都莫斯科举行。与会领导人同意加强在基础设施建设、能源、通信、资金以及文化、科技、旅游等领域的合作，同时继续加大对"三股势力"的打击力度。
上海合作组织成员国总理第五次会议在塔吉克斯坦首都杜尚别举行。成员国代表团团长签署了《上海合作组织成员国政府首脑（总理）理事会会议联合公报》。
上海合作组织成员国总理第六次会议在乌兹别克斯坦首都塔什干举行。成员国代表团团长签署了联合公报等文件，会议还签署了《上海合作组织成员国政府海关合作和互助协定》。
上海合作组织成员国总理第七次会议在哈萨克斯坦首都阿斯塔纳举行。与会领导人就各方关心的涉及本组织发展问题交换了意见。
上海合作组织成员国第八次总理会议在北京举行。会议发表了《上海合作组织成员国政府首脑（总理）理事会会议联合公报》。
上海合作组织成员国第九次总理会议在塔吉克斯坦首都杜尚别举行。成员国总理签署了《上海合作组织成员国政府首脑（总理）理事会会议联合公报》等文件。
上海合作组织成员国第十次总理会议在俄罗斯圣彼得堡举行。会议发表了《上海合作组织成员国政府首脑（总理）关于世界和上海合作组织地区经济形势的联合声明》等成果文件。
上海合作组织成员国第十一次总理会议在吉尔吉斯斯坦比什凯克举行，与会各方就世界和地区经济形势的广泛议题，发展上合组织框架内的经贸和人文合作的现实问题交换了意见，并就广泛议题达成重要共识。会议发表了《上海合作组织成员国政府首脑（总理）理事会会议联合公报》。
上海合作组织成员国第十二次总理会议在乌兹别克斯坦举行。会议发表了《上海合作组织成员国政府首脑（总理）理事会第十二次会议联合公报》和《上海合作组织成员国政府首脑（总理）关于进一步开展交通领域合作的联合声明》。李克强总理出席并提出深化上合组织务实合作六点倡议。
上海合作组织成员国政府首脑理事会第十三次会议15日在哈萨克斯坦首都阿斯塔纳开幕，会议深入探讨新形势、新问题，研究制订新思路、新举措，共同维护地区安全、实现发展繁荣。会议发表《联合公报》，以决议形式批准一系列涉及上合组织务实合作和机制建设的文件，并见证签署海关等领域合作文件。本次会议进一步拓展上合组织合作内涵，为促进成员国和本地区繁荣发展作出新的贡献。
