杨凌设市的可能性存在一定争议，目前尚未实现且面临多重挑战，但长远看若突破瓶颈或对区域发展有促进作用。
1996年，杨陵曾提出撤区设市方案，虽获初步同意，但最终未被批准。原因在于方案与杨陵实际情况及国务院要求不符，国务院决定创建农业高新技术产业示范区，以解决产学研结合问题，而非单纯增加行政级别。2008年后，杨凌示范区再次提出撤区设市申请，并提出多套方案，但因方案复杂且未达设立地级市标准，最终未获国务院批准。
杨凌示范区目前为副省级行政级别，管辖县级杨陵区，拥有党工委、管委会等组织机构，城市建设和人口规模具备地级市特点。其定位为国家级农业高新技术产业示范区，以促进产学研结合为目标，而非通过增加行政级别推动发展。相关规划将杨凌定位为重要节点城市，进一步明确其辐射作用，支持其与中亚国家合作、建设农业技术交流基地等。
支持观点认为，杨凌位于西安、宝鸡、咸阳三市交界，战略位置重要，辐射范围广。若设市可整合周边忽视发展的边缘地区，促进关中城市群均衡发展。反对观点则指出，设市涉及市委、市政府、人大、政协等四套班子组建及人事交接等复杂问题，且杨凌在科研、高等教育等方面已享受“示范区”政策红利，无需通过设市升级。此外，部分观点认为杨凌城市建设仍存不足，设市条件尚未成熟。
若杨凌能突破“唯农”局面，在产学研结合、国际合作等领域取得突破，其影响力可能进一步扩大，为设市创造条件。但目前其行政地位和功能定位仍以示范区为核心，设市需国务院批准，短期内难度较大。
