历经“三年大变样”的破旧立新，石家庄开始拓展城市骨架，主城区发展空间瓶颈愈发凸显，借三年大变样的发展势头，石家庄开始迈入跨河发展、新区建设的阶段，以滹沱河为纽带，推动城市从单一主城格局向滨河组团式格局转型，为省会长远发展谋划战略布局。
这一时期，石家庄擘画跨河发展蓝图，2009年市委、市政府作出向北跨滹沱河发展、建设正定新区的战略决策，得到河北省委、省政府统筹支持，将正定新区建设上升为省级战略，提出“打造省会发展新引擎”的战略定位，彻底打破城市依河而建、单向发展的历史格局，将正定新区定位为省会行政办公、科教文创、商务会展、生态宜居新中心，与老城区功能互补、协同发展。政策层面，先后出台《正定新区总体规划》《石家庄跨滹沱河发展实施意见》，从土地供应、项目审批、资金扶持等方面给予全方位保障，推动新区建设全面提速。
正定新区建设破局，作为跨河发展的核心载体，新区起步区规划面积30平方公里，优先推进基础设施与公共服务项目落地。道路建设上，快速构建“三横三纵”主干路网，新城大道、太行大街、河北大道等重点道路建设推进，无缝衔接主城区与正定古城、正定国际机场。滹沱河跨河通道持续增加，彻底打通南北交通壁垒。同时，全面推进水、电、气、暖、通讯等市政配套建设，满足新区基本发展需求。
重点项目扎堆落地，撑起新区发展框架。石家庄国际会展中心、市图书馆新馆、市青少年宫等一批市级公共服务设施先后开工建设；多所优质中小学、高校分校布局新区，补齐教育资源短板；生态配套同步发力，滹沱河生态修复工程启动推进，打造沿河生态景观带、滨水公园群，既改善流域生态环境，也为新区构建生态绿肺，实现生态与建设同步推进。
与此同时，主城区发展并未停滞，围绕“完善功能、提升品质”持续发力。对“三年大变样”的城中村改造、旧城区提升进行收尾，加快回迁房交付，保障群众安居；持续优化主城区路网，打通一批断头路、瓶颈路，提升城区通行效率；推进老旧小区改造、城市绿化提质、市容环境整治，巩固城市改造成果，让老城区宜居度稳步提升。
产业与城市同步融合发展，依托新区载体，重点引进高新技术、文化旅游、现代服务业，摒弃粗放型产业模式，推动城市产业结构优化升级；正定古城保护与开发同步推进，依托历史文化资源，打造文旅融合发展样板，实现历史文化传承与城市发展双向赋能。
到2015年，正定新区起步区基础设施基本成型，跨河交通全面畅通，滹沱河生态环境不断改善，城市发展空间不断拓展，逐步从“主城改造”到“跨河发展”的战略转型，打破长久以来的空间局限，构建起“一河两岸、组团发展”的城市新格局，不仅提升了省会辐射带动能力，更为后续城市高质量发展、京津冀协同发展布局，打下了坚实的战略基础。
这一阶段的跨河谋局与新区建设，是石家庄城市发展史上的一次重要战略尝试，让城市跳出原有发展桎梏，迈向更广阔的发展舞台，让省会现代化都市发展探索思路得到极大拓展。
