以下主要记述仪器仪表及其他计量器具制造业。衡器计量器具在本卷《二轻工业》分篇中设专目记述。但在计算企业数和产值时，包括衡器制造业在内。
西安仪器仪表工业起始于20世纪40年代。民国31年（1942年），陕西企业公司机器厂开始生产教学仪器。据《陕行汇刊》第六卷第一期记载，该厂“1943年3月接受陕西省教育厅之委托，大量制造理化仪器，是年12月已完成为中小学之物理、化学、生物标本及采集用具、解剖器械、劳作用具等百套”。民国34年（1945年）后停产。
中华人民共和国成立后，西安的仪器仪表工业迅速发展壮大，成为西安市工业优势行业之一，是国家的仪器仪表工业重要基地之一。
1950年，西安地球物理研究室首次研制成功中国第一套勘探仪器—摇盘式半自动井下电测仪。1951年，研制20余种石油勘探仪器，有7种投入生产。这些产品虽系小型半自动仪器，却标志着中国研制地球物理仪器的开端。1951年，天祥文具纸行出资4.3亿元（当时币制，合4.3万元人民币）开设黄河仪器厂，仿制勃兰特式地质罗盘仪和阿斯卡尼亚水准仪，是中国较早生产的大地测量仪器。1954年，该厂公私合营后改名为天祥仪器厂，1964年，又改名西安光学测量仪器厂。
1955年7月，西安地球物理研究室等3个单位合并，成立西安地球物理仪器制造所，1978年改名为西安石油勘探仪器总厂，成为全国最大的石油勘探仪器科研、生产基地。该厂主要生产地震仪器和测井仪器两大类产品，供克拉玛依、大庆、胜利、中原等油田开发、建设和生产。
1953年11月，国家批准在西安建设中国第一个国营工业自动化仪表厂，由德意志民主共和国援建，为“一五”时期国家重点项目之一。1956年定名为西安仪表厂，1958年4月开始试制压力表、电磁阀、水位器、信号灯，成为西安市和陕西省生产工业自动化仪表的开端。该厂于1960年4月28日正式投产，生产品种有压力、温度、流量、记录、调节、控制等多种系列产品，成为当时全国最大的具有先进水平的综合性工业自动化仪表制造厂。到1960年，西安共兴建仪器仪表企业8个，年工业总产值达3386.47万元，职工7260人。
1961～1962年西安仪表工业生产建设受形势影响有所停滞。从1963年起，生产逐步恢复，建设速度加快。至1965年先后兴建西安测绘仪器厂、西安仪表记录纸厂、西安电磁阀厂、西安仪表机床厂、西安热工仪表厂、西安仪表模具厂、西安高温电磁阀厂、西安电表厂、西安电度表厂、西安仪表精密零件厂等10个企业。同时，内迁建设秦川电站仪表厂、西安教学仪器厂。老企业的工业总产值恢复到1960年水平，产品技术也由仿制进入自行研制阶段，除大量生产电子管为元件的仪表外，开始研制用晶体管分离元件的新型仪表。这一阶段，共研制工业自动化仪表新产品208项，其中Ⅱ型电动单元组合仪表、Ⅱ型气动单元组合仪表具有国内先进水平。石油勘探仪器，继DZ571A型地震仪后，又研制成功JD58IA型全自动多线电测仪。TJ15型15"级工程经纬仪、PG3—X ₂ 型光学大平板仪、6"级光学经纬仪均属国内先进水平。
1966年，西安仪器仪表企业发展到21个。据12个企业统计，年工业总产值3021.97万元，职工7491人，石油仪器在全国为独家生产，工业自动化仪表产量居全国第二位。
“文化大革命”初期，西安仪器仪表工业遭受严重破坏。西安仪表厂1967年工业产值由1966年的1780万元降到1447万元，利润总额由777万元降到259万元，1968年仅完成产值346万元，亏损达212.87万元；1966年初，国家第一机械工业部决定兴建陕西仪表总厂，下属有仪表材料、元器件、仪表制造等专业生产厂、所，因“文化大革命”而下马；1966年6月，国家第一机械工业部又决定成立以西安仪表厂等骨干企业为主体，包括数十个卫星厂的西北地区仪器仪表工业托拉斯——西安仪表工业公司，也由于“文化大革命”而夭折。从1968年起，一批采用半导体分立元件的新产品投入批量生产，到1970年，西安仪器仪表工业生产又出现上升趋势。此时期陆续投资兴建的有西安煤矿仪表厂、西安晶体管厂、陕西测绘仪器厂、西安仪表阀厂、西安激光仪器厂。
1978年，西安仪器仪表工业共有生产企业26个，职工16880人，当年实现工业总产值11185万元。
1978年中共十一届三中全会以后，西安仪器仪表工业企业逐步由单纯生产型向生产经营型转变，由粗放经营型开始向集约经营型转变。经过70年代末和“六五”时期的企业整顿和开展以提高经济效益为中心的现代化管理达标活动，企业的生产经营能力、开发新产品的能力显著增加，技术水平显著提高，生产直线上升。1985年全市仪器仪表工业总产值达3.11亿元，是1978年的2.78倍，产品技术水平达到国际20世纪70年代的水平，有一部分产品已经达到20世纪80年代初期的世界先进水平。这期间，还兴办一批从事仪器仪表工业生产、维修、服务的集体企业计27个，其中独立核算单位23个，非独立核算单位4个，主要承担大企业扩散产品和配件的生产，成为大企业生产的补充和延伸。
“六五”和“七五”时期，西安仪器仪表工业各企业加大技术改造的力度，积极引进国外先进技术，开展横向经济联合。西安仪表厂从1980～1989年投资1280.2万元，先后从日本、美国引进5项先进技术，生产全国许多重大建设项目急需的产品，产品供不应求；西安石油勘探仪器总厂1980年从美国引进印刷线路板生产线，1985年从美国引进SDZ120道数字地震仪技术和生产线，为提高电子产品质量奠定基础；西安煤矿仪表厂1984年从波兰引进SYLOK微震定位系统，经消化吸收定型为WJD—1型微震监测定位系统、SAK型地音监测系统；西安仪表机床厂1989年从美国贝蕾公司引进ZSC（AC）系列气动执行机构等。开展横向联合较早的是西安仪表厂。1981年，该厂与四川仪表总厂、开封仪表厂等6个企业、2个研究所组成跨地区的中国西联自动化仪表工业公司；同4个内地企业与福建省厦门市6个仪器仪表企业，组成工贸结合的以经营仪器仪表进出口业务为主的中国厦门仪表进出口公司。1984年该厂与咸阳市电镀中心厂联营之后，又通过经济联合，先后建立西安仪表厂华山分厂、动圈分厂、乌鲁木齐分厂、六分厂和西安仪表厂电磁阀厂、仪华仪表专用件厂等。1985年5月，西安仪表厂与日本电机株式会社合资成立横河西仪责任有限公司，主要开展仪表控制系统的设计与销售、仪表盘的设计制造和销售、仪表控制系统的安装、调试和维修业务。该公司于1986年正式开业，至1989年，营业额累计达30196万元。
1990年，西安仪器仪表工业共有企业76个，其中全民所有制企业26个、集体所有制企业50个；共有职工21100人，其中工程技术人员2898人，占13.73％；工业总产值6.44亿元；全员劳动生产率19120元，高于全国同行业的平均水平；独立核算企业年末固定资产原值7.64亿元，净值5.23亿元，其中全民所有制企业固定资产原值为7.53亿元，净值5.16亿元；利润总额4703.93万元，上缴利税4164.61万元。
1990年，全行业共生产产品11大类、45小类、1000多个品种。其中工业自动化仪表与装置15类、石油仪器2类、煤矿仪器仪表4类、教学仪器4类、测绘仪器7类、电站仪表2类、电工仪器仪表2类、衡器4类、医疗仪器3类、仪表元器件2类、照相机械1类。有9种产品获国家银牌奖，49种产品荣获部、省优质产品称号，102种产品荣获国家、省、市科技奖。1151电容式变送器、YS—80单回路调节器、SJD801测井仪、SSJ—80检波器、SDZ120数字地震仪、GWJ—1A光学瓦斯检定器、ZGT—30B地中衡等，达到国际80年代初的技术水平，在国内市场享有盛誉。西安石油勘探仪器总厂生产的DZ663、DZ703半导体磁带地震仪、SQ69—1型射孔取芯仪、印刷线路板，西安仪表厂生产的成套自控系统、压力表、弹性元件、手操压力泵，西安高温电磁阀门厂生产的高温电磁阀，西安教学仪器厂生产的音叉系列、空盒气压计，西安仪表机床厂生产的气动执行机构，西安晶体管厂生产的物位仪表等，远销美国、英国、联邦德国等25个国家和地区。
1990年，全行业共有科研单位8个，其中部属1个，二类所1个，市属所1个，厂属所5个，共有工程技术人员902人。西安压力仪表测试中心站是全国工业自动化仪表3个测试中心站之一，该站配备30台美、英、法、日、德等国先进的测试仪器，可满足压力行业各种压力计、压力表以及各种特殊压力表的测试。