Eine zentraler Meilensteine in der Unternehmensentwicklung wurde im Oktober 1966 gelegt: Mit dem Ziel, die unterschiedlichen Aktivitäten und Kompetenzen des Unternehmens zu bündeln, vereinigte Ernst von Siemens die Siemens & Halske AG, die Siemens-Schuckertwerke AG und die Siemens-Reiniger-Werke AG zur Siemens AG. Dieses einheitliche Auftreten, das vor allem auch durch das Zusammenwachsen von Energie- und Nachrichtentechnik bestimmt wurde, erhöhte die Schlagkraft auf dem Weltmarkt.

Parall wurden Betriebsstrukturen und Organisationsformen dem gestiegenen Geschäftsumfang angepasst. Im Oktober 1969 trat die so genannte Grundordnung der Siemens AG in Kraft. Sie folgte dem damaligen Trend zur Spartenbildung und Dezentralisierung: Um schneller und flexibler auf Wünsche und Anforderungen der Kunden beziehungsweise der Märkte reagieren zu können, wurden die zentralen Siemens-Arbeitsgebiete in sechs weitgehend selbständige Unternehmensbereiche zusammengefasst. Den Bereichen Bauelemente, Datentechnik, Energietechnik, Installationstechnik, Medizinische Technik und Nachrichtentechnik standen fünf Zentralabteilungen gegenüber, die für Konsistenz in der Unternehmens- und Geschäftspolitik sorgen.

Das Unternehmen beschäftigte zu dieser Zeit weltweit über 270 000 Mitarbeiter, der Umsatz belief sich auf über 10 Milliarden DM.

Einzelne Teilgebiete wurden in rechtlich selbständigen Gesellschaften weitergeführt: 1967 gründete man die Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH (BSHG). 1969 führten Siemens und die AEG ihre Tätigkeiten auf dem Gebiet des Kraftwerkbaus in einer gemeinsamen Tochtergesellschaft, der Kraftwerk Union AG (KWU) zusammen. Das Unternehmen wurde 1977 vollständig von Siemens übernommen. Darüber hinaus kooperierte das Elektrounternehmen mit namhaften ausländischen Partnern, unter anderem 1978 mit der Allis-Chalmers Corporation.

1969 wurden Mitarbeitern erstmals Belegschaftsaktien zum Vorzugspreis angeboten. Dabei handelte es sich um Stammaktien, die einer gesetzlich vorgeschriebenen Sperrfrist von fünf Jahren unterlagen.

Auf kulturellem Gebiet engagiert sich Siemens seit Ende der 1950er Jahre mit verschiedenen Stiftungen und einem eigenen Förderprogramm für künstlerische Projekte, dem heutigen Siemens Arts Program. Der Schwerpunkt dieser 1987 gegründeten Einrichtung liegt auf der Initiierung von Projekten zur Förderung der zeitgenössischen Künste und auf deren Vermittlung innerhalb des Unternehmens.