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至2001年，开发区累计开发土地面积27平方千米，其中工业区21平方千米、生活区6平方千米。
  2003年，逸仙园用地增速较快。西区开发获批启动，制定《天津开发区西区开发总体方案》。作为开发区东区的延伸，西区管理本着与东区“无差异”的原则，由管委会各部门及各驻区单位延伸职能。是年5月14日，西区投资服务中心建成启用，开始办理西区开发建设、招商引资相关手续。
  2004—2005年，开发区生活区用地及化工区用地增长迅速。2006年，推进化工区征地，与临港工业区合作开发取得进展，经国土资源部原则同意开发区再次按土地利用总体规划局部调整方式扩区不超过5平方千米。实现西区主要道路工程建设用地指标列入天津市重点项目。解决新版《天津市城市总体规划》绿带占用西区14平方千米建设用地问题。
  2007年，与国务院有关部委及天津市国土局、东丽区、塘沽区有关部门充分协商，推进天津市土地利用总体规划修编、西区6.37平方千米征转报批及重点项目用地等工作，其中2.1平方千米获批复，包括新一代运载火箭项目用地和重点道路工程用地。完成开发区出口加工区0.435平方千米选址西区及规划调整审批。
  2008年9月，天津市确定“双港双城”总体空间发展战略，客观上要求南港工业区规划标准和功能定位提升和优化。11月，开发区和大港区合作推动开发建设南港工业区，并完成西区近5平方千米土地征转报批。
  2009年，协调天津市国土局、东丽区和大港区有关部门，完成西区规划范围内全部土地（26平方千米）组卷报批。是年4月，中共天津市委、天津市政府确定由开发区主导南港工业区开发建设。5月，南港工业区管委会成立综合办公室、经济发展局和南港规划建设局，负责南港工业区招商和前期规划建设。推动南港工业区征地开发，完成8.01平方千米土地征用，一期项目挂牌出让土地。
  2010年，开发区累计开发土地84.21平方千米，其中工业用地42.04平方千米。完成南港工业区20平方千米土地地籍测量，依项目需求挂牌出让土地。完成汉沽现代产业区地籍测量和津汉快速路以北8.3平方千米土地交付。是年，开发区管委会与大港管委会签订南部新兴产业区开发建设合作协议，并根据未来产业要求修编该区域控制性详细规划。该区域位于滨海新区南片区西南部，规划范围27.6平方千米，延伸开发区优势产业（电子、食品、汽车等），规划发展装备制造业、新能源新材料产业、营养健康产业，为战略性新兴产业发展预留空间。