Neben einer Hightech-Zone befinden sich in Xi'an viele wichtige wissenschaftliche Forschungsinstitute, Hochschulen und Rüstungsfabriken. Die Stadt gilt in China als drittwichtigster Standort für die technologische Entwicklung. Auf der Provinzebene verfügt die Stadt über 672 Forschungseinrichtungen. Hinzu kommen mehr als 130 nationale Schwerpunktlaboratorien und Forschungszentren sowie 3.000 kleinere Forschungsinstitute. Jedes Jahr werden in diesen Einrichtungen etwa 3.000 wissenschaftliche Entdeckungen gemacht, von denen 1.000 in Form von Projekten umgesetzt werden. Chinas erster Raketenmotor, das Steuergerät für Chinas ersten künstlichen Satelliten, die erste integrierte Schaltung, der Leistungshalbleiter oder moderne Kommunikationsausrüstungen – sie alle wurden in Xi'an entwickelt. Dasselbe gilt für einige wichtige Komponenten der Raumfähren „Shenzhou VII“, „Shenzhou VIII“ und „Shenzhou IX“.Der Anteil dieser technologischen Errungenschaften an Xi'ans Wirtschaftswachstum im Jahr 2012 betrug 53 Prozent.

850.000 Einwohner von Xi'an oder 10,92 Prozent der Gesamtbevölkerung besitzen über einen Hochschulabschluss. Das sind so viele wie fast in keiner anderen chinesischen Großstadt.In Xi'an gibt es insgesamt 50 Hochschulen, acht Schwerpunktuniversitäten vom „Projekt 211“ und drei Schwerpunktuniversitäten vom Projekt „985“. Hinzu kommen 46 Ausbildungseinrichtungen für das Masterstudium. Insgesamt gibt es an den Hochschulen in Xi'an 334 Studienprogramme für Doktoranden und 826 für Masterstudenten.Darüber hinaus gibt es noch 40 private Hochschulen.

Laut Statistik sind an den Hochschulen in Xi'an etwa 800.000 Studierende eingeschrieben. In der Terrakotta-Stadt leben und arbeiten zudem 47 Akademiker, die entweder der Chinesischen Akademie der Wissenschaften oder der Chinesischen Akademie für Maschinenbau angehören. Insgesamt konzentrieren sich in Xi'an 650.000 Fachleute aus den verschiedensten Bereichen.In Bezug auf die Dichte von Fachkräften ist Xi'an in China damit klar die Nummer eins. Auch was die Anzahl und das Niveau der privaten Hochschulen anbelangt ist Xi'an landesweit führend. Die privaten Hochschulen und Universitäten versorgen die Hightech-Zone ständig mit gut ausgebildeten Fachleuten.

Xi'an ist die Stadt in Zentral- und Westchina mit den meisten hochqualifizierten Arbeitskräften. Gegenüber vielen anderen Städten hat Xi'an zwei deutliche Vorteile für die Anziehung von Hochqualifizierten: Erstens einmal ist das Lohnniveau im Vergleich zu den Lebenskosten höher als in vielen Städten an der prosperierenden Ostküste. Ein weiterer Vorteil sind die guten Umweltbedingungen.Aus diesen Gründen zieht es immer mehr hochqualifizierte Arbeitskräfte nach Xi'an, während die Zahl derer, die nach der Ausbildung bleiben, konstant stabil ist.