В ноябре 2000 года контрольный пакет ОАО «ГАЗ» был приобретён компанией «Базовый элемент», Олега Дерипаски. В 2001 году ОАО «ГАЗ» вошло в состав автомобилестроительного холдинга «РусПромАвто», который в результате кардинальной реструктуризации 2005 года преобразован в холдинг «Группа ГАЗ», где ОАО «ГАЗ» отведена роль головного предприятия. Соответственно все продукты «Группы» были распределены между дивизионами, сформированными по производственному, а не территориальному принципу. Специализация ОАО «ГАЗ» по выпуску лёгких и средних коммерческих автомобилей была сохранена. По данным «Группы» она занимает 7-е место в мире по выпуску лёгких коммерческих автомобилей.
Уже в конце 2000 года на ГАЗе началась крупная реорганизация. Впоследствии ряд перспективных направлений, в том числе программа выпуска пикапов и внедорожников «Атаман», легковой автомобиль ГАЗ-3115 сегмента D и ряд других проектов были свёрнуты из-за недостатка финансовых средств и низкой маркетинговой привлекательности. Была кардинально реорганизована дилерская сеть (по сути она была создана с нуля), проведена полная финансовая ревизия предприятия, ряд непрофильных активов выведен за рамки ОАО. Эти меры позволили сначала уменьшить убыточность, а к середине десятилетия выйти на уровень рентабельности. Основное внимание было уделено развитию самого конкурентоспособного направления — лёгким коммерческим автомобилям полной массой до 3,5 т (LCV), в сегменте которых ГАЗ фактически является монополистом. В 2005 году предприятие смогло освоить серийный выпуск нового семейства низкорамных среднетоннажных грузовиков ГАЗ-3310 «Валдай», а общее оживление экономики повысило спрос и на традиционные среднетоннажные грузовики ГАЗ-3307, 3309 и ГАЗ-3308 «Садко». В 2005-м и 2006 годах «Группа ГАЗ» предпринимала существенные усилия по преодолению технологического и временного отставания от ведущих мировых производителей, при этом для ускорения освоения новой техники активно использовался опыт ведущих автопроизводителей. В число стратегических целей «Группы ГАЗ» входило увеличение масштабов бизнеса и вхождение в клуб глобальных игроков международного автомобильного рынка. Основное внимание «Группа ГАЗ» сосредоточила на сегментах лёгких коммерческих автомобилей, легковых автомобилей класса Е и силовых агрегатов. Дивизион «LCV» в 2006 году был увеличен за счёт приобретения «Группой ГАЗ» английской фирмы LDV Group, специализирующейся на производстве лёгких переднеприводных фургонов Maxus полной массой до 3,5 т. В мае 2008 года ГАЗ приступил к сборке в Нижнем Новгороде фургоны и микроавтобусы Maxus из английских SKD комплектов. По мере локализации и перехода на технологию CKD сборки, объем производства Maxus должен был составить 50 тыс. в год. Дивизион «Легковые автомобили» произвёл и продал в 2008 году 21,93 тыс. «Волг» (−43,8 %), получивших с июня 2007 года рестайлинговый салон. В развитие легкового модельного ряда «Группа ГАЗ» купила в 2006 году у концерна DaimlerChrysler сборочное предприятие Стерлинг-Хиллз, производившее среднеразмерные седаны Chrysler Sebring и Dodge Stratus. На оборудовании вывезенном из США с июля 2008 года организован выпуск собственной модели сегмента Е Volga Siber. Объем производства Volga Siber предполагался в количестве 65 тыс. в год.
Ещё с 2006 года часть выпуска «Волг», «Соболей» и «ГАЗелей» оснащалась импортными двигателями Chrysler 2,4 л.
В 2008 году ГАЗ произвёл 132,8 тыс. грузовых автомобилей (−16,8 % к 2007 году). Через дилерскую сеть ОАО «ГАЗ» в 2008 году было реализовано 156,4 тыс. грузовых автомобилей и автобусов (−21,1 % к 2007 году), включая экспорт в более чем 30 стран мира.
Доля ООО «ГАЗ» в производстве LCV и микроавтобусов в стране составляет почти 70 %, но в производстве легковых автомобилей его доля упала до 1,5 %, однако в перспективе предприятие намеревалось вернуть себе долю в сегменте Е, за счёт модели Volga Siber, а также сохранить контроль за сегментами лёгких и средних коммерческих автомобилей.
