新中国成立后，铁道部于1958年提出修建川豫铁路，准备从宝成线上四川境内的青白江出轨，东行至达县北上，在万源出大巴山进入陕西境内，经过陕西的紫阳、安康，沿汉水至湖北的朱家坡接汉丹线的莫家营到襄樊。从1959年到1961年，这个计划两次上马，又两次被调整停工。三线建设开始后，铁道部重新提出修建襄樊至成都的铁路即襄成铁路。1969年，中央指示这条铁路从湖北襄樊修到重庆并定名为襄渝铁路。中央同时还指示，要先修北头的莫家营至十堰段，以支援第二汽车制造厂的建设，并要求1970年通车；西头达县至重庆段要求一年建成，以支援重庆地区军事工业的建设。1969年5月，周恩来指示，西南铁路由铁道兵统一指挥施工。12月，在接见铁道兵领导干部时又说，毛主席亲自确定了襄樊铁路的走向，这条铁路要快修，修好这条铁路，四川就形成了四通八达的局面，天府之国的交通就活了。（四川省委党史研究室编：《中共四川地方史专题纪事（社会主义时期）》，四川人民出版社1991年版，第279页。）
襄渝铁路地形之复杂，工程之艰巨，也是我国铁路修建史上少有的。铁路从1968年开始施工，到1973年10月全线建成通车，累计投资36.18亿元，最多时动用员工达82万余人。
此外，在三线建设前期建成通车的还有川黔铁路（1965年7月建成通车）和贵昆（滇黔）铁路（1966年3月建成通车）。以上4条铁路和湘黔、焦柳铁路的建成通车，不仅使川、黔、滇三省铁路连成一体，而且形成了川、黔、滇、鄂、湘五省的铁路运输网。加上已经建成通车的成渝、宝成和黔桂铁路，使整个西南地区与华中地区之间有了湘黔、襄渝两条钢铁通道，与西北和华南地区也有宝成和黔贵两条钢铁通道。这样就从根本上改变了中国历史上比较闭塞的西南地区内部及对外交通运输的落后状况，从而为这一广大地区的矿产资源开发和工业、国防建设创造了基础条件。
（三）国防工业建设
三线建设的国防工业建设主要集中在四川、贵州、陕西三省和豫西、鄂西、湘西地区，总体上具有建设项目布点分散、门类繁多的特点。但从四川情况来看，却发展了从常规兵器到战略武器、从车辆船舶到航空航天的全面配套的国防工业体系，成为我国重要的国防工业基地。
1.重庆常规兵器工业基地的建设
四川三线建设的重点项目被概括为“两基一线”，指的是重庆常规兵器工业基地、攀枝花钢铁工业基地以及成昆铁路。之所以选择重庆作为常规兵器工业基地，主要是由于重庆自身较强的工业实力。重庆历来就是全国特大城市，工业尤其是兵器工业本身就有一定基础，七大老兵工厂（长安机器厂、望江机器厂、江陵机器厂、建设机床厂、空气压缩机厂、嘉陵机器厂、长江电工厂）在全国占有重要的地位。作为综合性的老工业基地，重庆的配套能力也很强，原材料工业有一定的基础，能源、交通条件也比较好。
1964年9月11日，西南三线建设筹备小组根据中央的指示，成立了以重庆为中心的工业配套工作组。工作组成立后，进行了近一个月的调查研究和实地勘察，对基地的建设提出了一些设想。1965年1月25日，工作组向中央报送了《关于以重庆为中心常规武器配套规划情况的报告》。报告指出：重庆常规兵器工业基地建设包括原有的七大老兵工厂的改建扩建和一批机械厂、研究所的新建（包括迁建）以及与之配套的冶金、化工、机械等方面重要项目的建设，主要生产各种枪支、高射武器、迫击炮、大口径炮、坦克车辆及其配套的光学仪器、弹药和炸药等轻重型武器装备。新建的机械厂有：红山、庆岩、红泉、晋江、青江等14个工厂以及两个研究所。
1964年下半年到1967年上半年是重庆兵器工业基地建设的高潮阶段，大部分企事业单位都在这一时期建成或者动工修建，大部分工厂以及研究所的搬迁也在这一时期完成。新建项目的勘查选址工作从1964年底就开始了，并进行干部、技术人员、工人“三结合”的现场设计。1965年3月开始路通、电通、水通和平整地基的“三通一平”工作，并且调集施工队伍，进行各项施工准备，5月份开始施工，到1965年底，当年要求完工的项目全部按时完成。1966年虽然受到“文化大革命”的干扰，兵器工业基地新厂的建设基本上仍按原定计划进行，老厂的疏散搬迁和中央各部为重庆常规兵器工业配套与配合的项目，年底也基本上完成了计划。这样原定三年建成重庆常规兵器工业基地主体部分的计划，提前一年左右基本完成。
重庆兵器工业基地总计投资15.23亿元，建设项目众多，工程技术也较为复杂，为了保证主体工程能够提前完成，建立了有高度权威的领导指挥体系。1965年，重庆地区常规兵器配套建设指挥部成立，由五机部副部长朱光和重庆市委书记鲁大东具体负责。对重大项目实行了指挥部体制，由建设单位、施工单位、设计单位、物资供应部门、当地党委联合组成项目指挥部，指挥长由建设或施工单位一把手担任，实行党的一元化领导。
从1964年至1978年，以重庆为中心的四川綦江、南桐、巴县、江津、永川、荣昌、大足、璧山、铜梁、北碚、长寿、合川等区县的山区及丘陵地区，先后新建、迁建了兵器、船舶、航天、电子、核工业等30多个军事工业企业、科研单位和80多个与之配套的机械、仪器仪表、冶金、橡胶、化工原料等一批大中型骨干企业。在重庆形成了门类较为齐备的以常规兵器制造为主，电子、造船、航天、核工业等相结合的国防工业生产体系。
2.航天航空工业建设
航天工业的三线建设按照型号为主、地区配套的原则进行，累计投资23.66亿元，在贵州、四川、陕西等地建成了比较完整的战术导弹和中、远程运载工具的研制基地，形成了具有世界先进水平的发射中心。航空工业建设是三线国防工业建设的又一个重点，在四川建成了飞机设计、发动机高空模拟实验和风洞实验基地以及一批仪器仪表厂。
（1）航天工业建设。主要建成了四川航天工业基地和西昌卫星发射中心。
卫星发射技术是一个国家尖端科技水平的集中代表。1969年，为了建设一个理想的大型航天发射场，国家选派了一批高级专家组成勘察组，在全国9个省区的81个县进行了勘测调查，提出16个选址方案上报中央。航天发射中心一般都建在低纬度地区，这样一方面可以充分利用地球自身的离心力，另一方面可以缩短地面到卫星轨道的距离，节省火箭的有效负荷。西昌纬度低、海拔高、一年之中晴好天气多，无污染，空气透明度高，具有天然发射场的优越条件。中央在最终决定在西昌附近的山谷中建设我国第三个卫星发射基地。1970年，从酒泉卫星发射中心抽调的几十名干部来到西昌冕宁县，开始筹建西昌卫星发射中心，由于受到“文化大革命”的影响，建设所需物资和运输环节不能得到保证，直到1983年第一期工程才全部竣工并投入使用。西昌卫星发射中心总部离西昌市西北约60公里，卫星发射场位于西昌市西北65公里处的大凉山峡谷腹地。卫星发射测试、指挥控制、跟踪测量、通信、气象、勤务保障六大系统的相应场区，都分散在峡谷之中的不同区域。西昌卫星发射中心建成后，在1984年6月8日成功发射了我国第一颗地球同步轨道卫星。1986年，又成功发射了一颗实用通信广播卫星，标志着中国卫星发射从此由试验阶段进入实用阶段。
（2）航空工业建设。主要建成了歼击机生产基地、中国航空燃气涡轮发动机研究所和中国空气动力研究与发展中心。
四川是我国重要的歼击机研制生产基地，拥有中国技术水平最高的航空研究所之一的成都飞机设计研究所和制造公司成都飞机工业公司。成都飞机设计研究所建于1970年，是为了适应三线建设的需要，从沈阳飞机研究室分离出一部分人力物力迁移到成都成立的。该所主要从事飞机设计和航空航天多学科综合研究，是著名的歼击机总体设计研究单位。成都飞机工业公司代号一三二厂，是我国研制生产歼击机的重要基地。一三二厂于1964年建成，同年生产了我国第一架自行测绘设计试制的高亚音速全天候歼击机——歼5甲飞机。1989年7月，一三二厂与飞机设计研究所合并，组建为航空航天工业部成都飞机工业公司，实现了科研、生产一体化。
中国航空燃气涡轮发动机研究所原名航空航天工业部航空喷气发动机研究所，主要从事航空燃气涡轮发动机应用科学的研究，是全国航空发动机科研、设计、生产和使用单位的主要技术后方和试验研究基地。这家研究所拥有亚洲最大的高空模拟试车台，俗称高空台。1965年1月，国家做出决定，组建航空发动机研究所，并且把研究所的心脏——高空台列为重点建设项目。1969年，在经过多次勘查论证后，高空台最终选址绵阳地区。在选址的同时，高空台的总体方案也在设计中。高空台的设计建造是一场全国范围的跨行业大协作。在既无完整的技术资料，又无实践经验的条件下，来自全国各科研院校的设计人员勇于探索，大胆实践，独立自主地完成了高空台的设计和建造。1971年，高空台一期工程设计完毕，1977年工程建设完工。
中国空气动力研究与发展中心始建于1965年，是为适应我国航空航天事业发展的需要，按照著名空气动力学专家钱学森教授、郭永怀教授构想的蓝图而组建的。中心包括5个研究所和1个加工厂，拥有性能配套的大中小风洞实验设备32座，包括低速、亚跨超声速、高超声速、激波风洞和弹道靶等各种试验设备，从1969年第一座风洞投产到20世纪90年代初，先后承担了近百种航空、航天飞行器型号的2000多项试验任务。
3.核工业建设
核工业在三线建设时期共安排了45项工程，投资54.3亿元。这些项目完全是我国自行设计、自制设备和自主建设的，采用了国内外近500项科技成果，接近当时国际先进水平。
中国工程物理研究院的前身是第二机械工业部第九研究院。1965年根据三线建设的部署，第九研究院迁址绵阳。1985年1月，为了适应对外交流的需要，九院改名为“中国工程物理研究院”。中国工程物理院是以发展国防尖端科学技术为主的理论、实验、设计、生产的综合体。
核工业西南物理研究院成立于20世纪60年代中期，是我国最早从事核聚变能源开发的专业研究院。1984年该院建成和调试成功的中国环流器一号代表了当时我国相关研究的最高水平，是我国受控核聚变发展道路上的里程碑。
中国核动力研究设计院是1965年从北京迁到四川峨眉山脚下的，到1985年建成了包括56个专业与学科的4个研究设计院、4个中心和1个设备制造厂，是我国高新技术领域与先进能源开发体系中占有重要地位的研究设计院。
4.电子工业、船舶工业建设
四川电子工业基地主要沿铁路线分层次辐射布点，初步形成了成都、绵阳、广元、重庆4个各有所长的电子工业区，建成了23个大中型企业、6个研究所、1个设计院、5个职工医院和1所技校。主要产品为雷达、计算机、广播、电视、通信、专用设备、测量仪器和元器件8大类，尤其以元器件工业实力最为雄厚，能生产350个大系列、2000多个型号的产品。
船舶工程的三线建设，安排在川东、湖北宜昌和云南三地。川东船舶工业分布在重庆、江津、涪陵、万县沿长江两岸，由造船、造机、船用仪器仪表3个系统的23个企事业单位组成，形成了以重庆至万县为中心的造船工业基地，能够生产发动机、变速箱、成套船用仪器仪表以及部分舰船武器，制造中型军用舰船和潜水艇。船舶工业起点高，考虑周密，沿江布点，没有进山区，实行专业化分工，因此比较成功，有些工厂至今依然处于全国领先地位。
三、四川地方党政机构在三线建设中的作用
整个三线建设，由于是在突出战备和与“文化大革命”几乎同步进行这个特殊的历史背景下开展的，所以建设进程波动起伏较大，面临各种困难局面。四川党政机构始终恪尽职守，不仅努力克服困难履行好后勤支援工作职责，同时以实事求是的态度及时向上级反映情况、争取支持。尽管步履维艰，但为四川三线建设任务的最终完成作出了应有的贡献。
（一）服从中央安排，具体落实三线建设基本管理体制