在取得成就的同时，上合还面临着一些挑战。一是组织框架内经贸合作的成效有待提高。上合致力于推进成员国之间的经济合作，现已缔结了许多多边合作协定，但这些协定的落实还需做出更多努力。二是安全合作需要扩展和完善。成员国参与上合安全合作更多出于对成本—收益权衡的考虑，较少基于对规则或规范的认同参与安全合作，这不利于上合安全合作的深入。三是我们必须处理好双边合作与多边合作的问题。原则上，双边合作与多边合作之间有相互促进、事半功倍的功效，但截至目前成员国之间的双边合作水平高于多边合作的水平。这需要成员国在多边合作上投入更多精力。四是扩员带来了新问题。2017年，上合实现了成立以来的第一次扩员。扩员对组织的发展而言，首先会带来如何有效融合新成员的问题。此外，扩员的挑战还在于需要谨慎处理新成员国印度和巴基斯坦之间的竞争关系。如此一来，上合将面临成员国之间的间协调和合作难度加大、组织的工作机制可能需要调整等问题。五是上合与“一带一路”倡议的协调问题。“一带一路”建设可能对上合的发展带来十分复杂的影响，既有积极的，也可能有消极的。不排除“一带一路”建设的推进可能会对上合的发展产生一定的冲击。