Активный рост
С 1997 года МТС начала активную экспансию в регионы России, причем в ряде случаев она самостоятельно получала лицензии на оказание услуг сотовой связи, а в других случаях — покупала другие компании, уже имеющие лицензии (например, в 1998 году — «Русскую телефонную компанию», владевшую рядом лицензий в Нечерноземье). В 1997 году был создан опытный участок двухдиапазонной сети GSM-900/1800. 1999 год ознаменовался для «МТС» рядом нововведений, таких как запуск в коммерческую эксплуатацию двухдиапазонных сетей, отмена платы за «входящие» звонки внутри сети, начало применения посекундной тарификации и др.
К началу XXI века абонентская база МТС превысила 1 млн человек. Весной 2000 года в результате слияния ЗАО «МТС» и ЗАО «РТК» было образовано открытое акционерное общество «Мобильные ТелеСистемы», акции которой уже к середине года стали в виде американских депозитарных расписок (ADR) котироваться на Нью-Йоркской фондовой бирже. В 2001 году компания оказывала услуги сотовой связи в 21 регионе России.
В начале 2000-х годов «Мобильные ТелеСистемы» быстро наращивали число регионов присутствия на территории Российской Федерации: к началу 2004 года лицензионная территория покрыла всю страну, исключая Чеченскую Республику и Пензенскую область (сеть в Чечне запущена в 2010 году, в Пензенской области — 19 декабря 2010 года). Параллельно стремительно росло число абонентов компании: с 2 млн в 2001 году до 15 млн в 2003 году, чему способствовал запуск в конце 2002 года первых тарифных планов без абонентской платы под суббрендом «Джинс». В те же годы МТС начала международную экспансию, сначала, в 2002 году запустив сеть в Белоруссии, в 2003 году выйдя на рынок сотовой связи Украины, в 2004 году — Узбекистана, а в 2005 году — Туркменистана.
Новые технологии и новые рынки
В 2005 году компания заметно сбавила темпы роста выручки и капитализации. С целью исправления такой ситуации МТС пошла на серьёзные новшества: этот и последующий годы принесли компании новую биллинговую систему, единые стандарты отчётности внутри компании, а также новую систему корпоративного управления, строящуюся на четырёх уровнях: корпоративный центр, бизнес-единица, макро-регион, регион. Помимо этого, был проведён ребрендинг компании, запущена кредитная форма оплаты на массовых тарифных планах.
В 2006 году компания привлекла внимание, запустив в России процедуру ребрендинга (изначально процесс был инициирован для введения единого графического оформления всех бизнесов группы «Система Телеком»). Новый логотип МТС представлял собой два красных квадрата, расположенные рядом. На правом квадрате белыми буквами было написано «МТС», а на левом было помещено изображение белого яйца. Ребрендинг в других странах, где работает МТС, был проведён позднее. Так, ребрендинг вУзбекистане был начат 15 июня 2006 года, в Туркменистане — 28 сентября 2006 года, на Украине — 25 июля 2007 года, в Армении — 8 сентября 2008 года. По данным независимых исследований, за год, прошедший после проведения ребрендинга, узнаваемость торговой марки компании выросла с 84 % до 91 %.
В 2007 году МТС начала продажу смартфонов BlackBerry, годом позже — iPhone. Также этот год ознаменовался получением лицензий на строительство сетей мобильной связи в стандарте UMTS в Узбекистане и Армении. В 2008 году была получена федеральная 3G-лицензия в России, и в мае этого года сеть третьего поколения была запущена в четырёх городах России — Санкт-Петербурге, Казани, Сочи и Екатеринбурге. Осенью 2008 года МТС заключила соглашение о стратегическом партнёрстве с британскойVodafone
В 2009 году торговая марка «МТС» вышла на рынок Индии — под этим брендом там начала работу Shyam Telelink, дочерняя компания АФК «Система», оказывающая услуги мобильной связи в стандарте CDMA (позднее — Sistema Shyam Teleservices Ltd.). Непосредственно к «Мобильным ТелеСистемам» деятельность на индийском рынке отношения не имеет: МТС и индийскую «дочку» АФК «Система» связывает только договор по взаимному предоставлению консультационных услуг и франшиза по торговой марке.
В конце первого десятилетия нового века МТС заинтересовалась другими сегментами телекоммуникационного рынка. Приобретение в 2009 году контрольного пакета компании «КОМСТАР — Объединенные ТелеСистемы» открыло МТС путь на рынок проводной связи, а компании «Евротел» — на рынок магистральной связи. Также 2009 год отмечен резкой экспансией на розничном рынке: собственная сеть салонов связи (управлять которой «Мобильные ТелеСистемы» пригласили топ-менеджеров сети «Связной») на конец года насчитывала свыше 2 тысяч торговых точек. В 2010 году МТС направила существенные средства на развитие бизнеса в области услуг широкополосного доступа в интернет.
Весной 2010 года МТС первой в России полностью перевела эксплуатацию обслуживание сетей связи в шестнадцати регионах России на аутсорсинг, заключив соответствующий договор с компанией Nokia Siemens Networks. В апреле 2011 года МТС заключила крупный контракт с компаниями Oracle и «Ситроникс» о приобретении и внедрении крупного пакета программного обеспечения по управлению бизнесом Oracle — систем управления предприятием (ERP), взаимоотношениями с клиентами (CRM), эффективностью бизнеса и др. Данная сделка, оцениваемая в $70 млн, описывалась как одна из крупнейших в истории на российском IT-рынке.
3 марта 2011 года «Мобильные ТелеСистемы» вместе с «ВымпелКом», «МегаФоном», «Ростелекомом» и Yota подписали меморандум о будущем совместном использовании и развитии инфраструктуры сети мобильной связи Yota в стандарте LTE (сейчас Yota использует более «старый» стандарт WiMAX). Позднее, в отчете за 2010 год, МТС отмечала, что согласилась участвовать в этом, возможно, невыгодном для неё проекте по «политическим и иным причинам» (впрочем, другие участники консорциума и министр связи России И. Щёголев опровергли наличие давления со стороны государства).
В декабре 2011 года МТС вслед за «МегаФоном» резко, в несколько раз, снизила расценки тарифы на звонки для своих абонентов, находящихся в международном роуминге, рассчитывая компенсировать потери за счет роста числа абонентов и объёма трафика
