西安交通大学每年面向全体新生，通过新生进校选拔对新生的基础知识、综合素质等方面进行全方位考察，选拔全校最优秀的生源进入学校各类试验班，实施拔尖人才创新培养。2021年新生进校选拔新生选拔工作由本科生院牵头，涉及钱学森学院、未来技术学院和越杰计划等十余个拔尖人才培养计划，经过招生宣传、网上报名、初试资格筛选、笔试、面试、录取等环节，共有5494人次（2352人）报名，共计248人脱颖而出，进入各个试验班学习。
钱学森学院成立于2016年，集全校优势教学资源，运用钱学森大成智慧学探索和实践拔尖创新人才培养新模式，发挥教学改革引领示范作用。学院秉承钱学森教育思想的精髓，围绕拔尖学生“甄别选拔难、贯通培养难、身心双修难”等难题进行探索与研究，创新实施荣誉教育，以培养具有全球视野和科学家素养的行业领军人才为目标来建设和管理各类试验班，逐渐形成了重基础、重科研、重个性、国际化、以立德树人为中心的“三重一化一中心”人才培养模式，培养成效显著。2009年，数学、物理首批入选教育部“基础学科拔尖学生培养试验计划”，并于2018年荣获教育部“基础学科拔尖学生培养计划”实施十周年典型案例奖。2021年，学校数学、物理、计算机、力学、基础医学5个学科入选教育部基础学科拔尖学生培养计划2.0基地建设名单。2021年，钱学森学院工科试验班（钱学森班之智慧能源动力H）、工科试验班（钱学森班之智能电气H）、工科试验班（钱学森班之智能技术与自动化H）、工科试验班（钱学森班之智能制造H）、理科试验班（数学H）、理科试验班（物理H）、理科试验班 （化学生物H）、理科试验班（计算机H）、理科试验班（力学H）、人工智能班（AIH）等10个试验班参与新生选拔，采用“笔试、面试”两阶段与“特色笔试、数理思维、人文素养、创新潜能”四个模块的人才遴选机制，甄选综合能力、科学素养、创新潜能高的学生，最终录取178人进入钱学森学院学习。
2021年，西安交通大学作为全国首批12家未来技术学院建设单位之一，率先实现本科生新生进校选拔，在储能科学与工程、智能制造工程、人工智能和医工学四个方向，按照“志向远大、品学兼优、兴趣使然、身心健康”的原则选拔有志于从事相关领域工作的优秀新生进入未来技术学院学习。选拔方案经过多轮论证通过后，招生办公室和未来技术学院面向全体新生进行了广泛宣传，新生报名非常踊跃。选拔包括初试和复试多个环节，综合考察学生德、智、体、美、劳等各方面的综合能力及基本素养、创新思维、领导力、心理素养、发展潜质等。郑庆华副校长出席综合面试专家培训会，全面阐述了未来技术学院的建设背景、培养理念、改革思路和具体举措，希望面试专家能站在为国选才的高度，选拔出一批真正适合未来技术学院培养的优秀新生。招生办主任王秋旺详细介绍了选拔理念、面试环节以及注意事项，并强调了面试保密纪律。最终经过综合评价排序、录取、确认、公示等环节，共计35名新生成功入选未来技术学院。
“越杰创新人才培养计划”（以下简称“越杰计划”）是由西安交大杰出校友蒲忠杰、张月娥伉俪秉持“饮水思源、回馈社会、培养卓越人才”的先进教育理念，于2018年捐资亿元设立实施的新型拔尖人才培养计划。“越杰计划”通过高等教育与社会实践教育相融合的“校友+”公益教育方式，实施杰出校友导师与优秀学业导师相结合的本科教育双导师制，探索社会精英与企业文化深度融入到高校人才培养中的创新模式。入选越杰计划的所有学生在校就读期间有机会获得6万元至42万元不等的高额奖学金资助，且可享受国际一流高校学习交流信息平台。现已有3届学生分别在牛津大学、康奈尔大学、宾夕法尼亚大学等世界知名高校交流学习，多名杰出学子在国际VEX大赛和美国大学生数学建模竞赛等世界级科研赛事中斩获大奖。2021年经过笔试及专家面试筛选后，最终确定35人入选。越杰班将按照越杰计划培养理念独立成班，融合培养。
2021年新生进校选拔工作首次采用全过程线上管理的形式。新生选拔系统由钱学森学院联合学校网络信息中心共同开发，经过近一年的设计、测试、调试，实现了学生报名、资格遴选、成绩公布到录取公示等全流程线上管理，保障了选拔工作平稳有序高效运行。