2004年底，沈阳机床集团全资并购了德国希斯公司，将这个具有百年历史的世界强手企业的商标品牌和研发制造能力的所有权整体纳入企业体系当中。同年，沈阳机床集团完成了对我国机床行业“十八罗汉”之一、曾有“金牌出口基地”美誉的云南机床的重组。次年9月，集团与西安交通大学签署协议，正式收购其持有的昆明机床29%的股权，成为具有国内一流的大型精密机床的研发能力和制造技术昆明机床的第一大股东。
2010年，是沈阳机床集团的“成功转型年”，两大具有标志意义的转型接连启幕。一是在南京举行的“中国数控机床展览会”上推出了“新五类”中高档数控机床和自有知识产权的数控系统，一是将普通机床逐渐“剥离”出去，委托给代工企业“贴牌制造”。
数据显示，数控机床在我国出口机床中比重不足1%，占1/3左右。对此，沈阳机床集团董事长关锡友有着清醒的认识，“就沈阳机床集团而言，目前数控机床产量约占机床总产量的3成，而数控机床销售收入却占到普通机床销售收入总额的6成左右，转型已成沈阳机床做强做大必由之路。”
目前，沈阳机床集团的4S店、大客户模式等服务模式成为国内首创，极大地拓展了占据世界机床半壁江山的中国市场；在技术创新方面，沈阳机床集团确定了智能化、客户化方向，赢得了国内外机床工具用户的好评；在赢利能力方面，沈阳机床集团正在进行生产方式的变革，一台立加中心的生产速度已经从3个月生产一台达到目前5天生产一台，利润率大大领先世界顶尖企业。
“既大又强，世界第一”，对于沈阳机床集团人来说，这个宏伟目标并非遥不可及。