為使現有規模能適應未來發展的需求，機場于2007年啟動二期擴建工程。

機場二期工程機場包括新建第二跑道（4F級，可起降空客380機型）、國際航站樓、第二國內航站樓以及相應的配套設施。二期工程分兩個階段實施，第一階段工程主要包括9.6萬平方米的國際航站樓及相應配套設施，已于2010年6月建成投運；第二階段工程主要包括17萬平方米的國內航站樓和長3400米、寬60米的第二跑道及配套設施，已于2012年底建成投運。二期工程完成后，杭州機場成為“三座航站樓、兩條跑道、多個機坪”的大型國際機場，航站樓面積達37萬平方米、站坪面積101萬平方米，機位109個，可以滿足年旅客吞吐量3300萬人次、

展望未來，到2035年，機場旅客吞吐量、貨郵吞吐量、飛行架次將達到5200萬人次、100萬噸、50萬架次，為滿足此容量要求，將在兩條跑道的外側分別再建一條近距離跑道，形成4條跑道；航站樓總面積達到57萬㎡，機場總面積近15平方公里。屆時，杭州蕭山國際機場將是一座設施設備先進、航線網絡發達、安全服務水平世界一流的大型航空樞紐和現代化航空城。

“三年做優、五年做強”的五年發展目標，即至2013年底，航線網絡結構更加完善，安全服務水平提升，運行品質明顯優化，機場產業集群發展，為公司做強奠定基礎。至2015年底，通過全面提高機場規劃、建設、管理，進入全球60強，成為“國內領先、國際知名”的大型現代化機場。

為實現“三年做優、五年做強”的總體目標，“十二五”期間，杭州機場主要有三大舉措11項具體措施：1、強主興副，發展機場產業：完善機場航線網絡、集聚基地公司、加快非航業務發展，形成主副業齊頭并進的多元化增長方式；2、優化創新，推進管理轉型：優化公司管控模式、完善機場運行模式、提升安全服務水平、打造特色企業文化，強化人才支撐體系，形成股權關系清晰、運行管理高效的現代化大型企業；3、強化建設，融入區域發展：推進三大基礎設施建設、推進“數字空港”建設、推進港城一體化建設，加快實現造場到造成的轉變。