自此及至抗戰時期的十多年間，大西北在土地墾殖、水利建設、林網建造、礦業勘探、興辦教育等方麵進入實施階段，並取得一定成效。如陝西涇惠渠的建成和使用，新疆迪化的築壩和開挖坎兒井，甘肅建成的金塔鴛鴦池水庫和洮惠、湟惠水渠，寧夏修建的雲亭渠，青海、寧夏、新疆等地駐軍的部隊墾荒，東南沿海工廠的內遷，公路網的修築，甘肅玉門油礦的建成等。教育事業也取得積極成果，1932年，經立法院長於右任、考試院長戴季陶聯名提議，國民政府在陝西楊陵示範區創辦了西北農林專科學校，設有農藝、園藝、森林、畜牧、水利、農業經濟6個組；1939年，教育部在蘭州成立西北技藝專科學校，設有畜牧獸醫、農藝、森林、農業經濟、農田水利等科；1941年，新疆學院內增設農藝和畜牧獸醫兩個專修科。抗戰期間，在蘭州還設立了西北羊毛改進處、西北獸疫防治處，從事羊種改良、疫病防治、牧草調查、畜產品加工和貿易等。但畢竟當時正是處在一個內憂外患、戰亂頻仍的年代，成效終歸有限。
國民政府主席蔣中正還在抗戰期間於百忙之中親臨蘭州，視察與督導西部建設。
1942年8月，蔣中正從重慶飛赴蘭州，開始了對甘肅、青海、寧夏、陝西4省曆時一個月的巡視。在胡宗南的陪同下，蔣介石首先來到玉門油礦視察，昔日荒涼的戈壁灘上矗立起一座座鑽井平台，當聽到中國無油的曆史將要結束了，這裏會湧現一座萬人規模的大油田時，蔣介石喜不自禁，連聲說：“不容易！不容易！”
蔣中正飛抵嘉峪關，登臨關城，遙望古稱西域的那塊遼闊的國土，他豪情滿懷，發誓要把它收歸中央，實現真正的統一。經宋美齡一番遊說，曉以利害，與蘇聯人已心生芥蒂、需要尋覓靠山的盛世才決定投向蔣中正，同意國民黨派遣黨務人員和中央軍部隊進入新疆。蔣派中央軍10萬大軍入駐新疆，調盛世才回中央任職，隨後蔣又調整了對西北三馬的兵力部署，完成了對西北局勢的掌控。
蔣中正還視察了寧夏馬鴻逵部隊，並在西安召集長江以北各戰區高級將領開會，指示西北駐軍除了軍事訓練以外，更重要的是建設西北，即屯墾、畜牧、興辦水利、植樹造林、發展交通5大任務。他告誡眾將領必須認清西北目前的形勢與其在國際上的重要性，一致努力來建設西北、鞏固西北，不可視為邊疆而言辛苦。
由於時局維艱，經費吃緊，人力有限，艱苦的抗戰相持階段使國民政府無暇也無力把精力、時間和金錢投向西北，蔣介石開發西北的設想宏圖終成泡影。
但他在視察蘭州期間，下榻興隆山，有感於黃土高原上那珍貴的大片森林和秀美的風光，還是把注意力投向了荒山綠化，特意由中央政府撥款200萬元，專門用於蘭州大沙坪以北山巒的綠化。這就是由我國已故著名經濟學家張心一（行一）教授主持的蘭州徐家山綠化。1940年底，張心一出任甘肅省建設廳廳長，即在徐家山開始種樹種草、保持水土的實驗，開創了我國荒山綠化的先河，引起了國內外許多專家、學者的高度重視，不斷有專家、國家元首、政界要人來蘭州徐家山參觀、考察。1942年8月蔣介石偕夫人在省主席穀正倫和張心一的陪同下，視察了徐家山種樹種草的實驗後，留下了手諭，責成省府支持、督辦蘭州綠化荒山的事業。為了紀念蔣介石的這次視察以及徐家山地區的大規模綠化，甘肅省政府於民國三十二年（1943）元月，把公園西北方向的那座紅柳依依，側柏常青的青山，命名為“中正山”，並在山巔樹碑一塊，碑麵勒“中正山”三個大字，落款是穀正倫和年款。當年在西起金城關，東至棗樹溝一帶的荒山上，栽種成活了白榆約8萬株，紅柳、側柏、洋槐等樹種共13萬多株。解放後又經多年努力，特別是改革開放，再造西北秀美山川，徐家山林區進一步得到發展，如今已成為省會城北最美的一塊休閑林區。