Cuối năm 2001, 3D Systems bắt đầu một chương trình mua lại để mở rộng công nghệ của công ty thông qua việc sở hữu phần mềm, vật liệu, máy in và nội dung in được, cũng như khả năng tiếp cận kỹ năng của các kỹ sư và nhà thiết kế. Tỷ lệ mua lại của 3D Systems (16 trong năm 2011) đã tăng lên do liên quan đến nhiệm vụ mà nhóm quản lý của công ty phải đối mặt. Những người xem khác chỉ ra phạm vi chưa thật đầy đủ bao gồm việc mua lại 3D Systems để củng cố ngành in 3D dưới một mái nhà và logo, để trở thành một cơ chế một cửa toàn diện có khả năng phục vụ từng mảng trong chuỗi quét / tạo - in.[9]

Hiện tại, 3D Systems sử dụng hơn 2400 người ở 25 văn phòng trên toàn thế giới. Thông qua việc mua lại, công ty đã đạt được sự hiện diện mạnh mẽ và đang phát triển ở châu Á - Thái Bình Dương (Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản) và Châu Âu (Pháp, Đức, Thụy Sĩ, Ý, Vương quốc Anh), ngoài việc mở rộng thương hiệu vật liệu in, máy in, phần mềm CAD công nghiệp và chuyên nghiệp, các dịch vụ chi tiết tùy chỉnh theo yêu cầu, công nghệ quét và thu thập dữ liệu và các bộ sưu tập người tiêu dùng có thể tùy chỉnh, sẵn sàng để in. Tuyên bố doanh nghiệp của 3D Systems cho thấy mong muốn của công ty tạo thuận lợi cho việc tạo người dùng và "loại bỏ bất đồng chuyên gia / người dùng giữa việc tạo và in nội dung."[10]

Vào tháng 5 năm 2011, 3D Systems được chuyển từ NASDAQ (TDSC) sang Sở Giao dịch Chứng khoán New York (DDD). Cổ phiếu công ty đã tăng lên với sự nhất quán chung kể từ khi gia nhập thị trường, khi có doanh thu và lợi nhuận của công ty. Vào năm 2012, một Báo cáo của Gray Wolf dự đoán tốc độ tăng trưởng của 3D Systems là không bền vững, chỉ ra những hiện diện tăng cao từ việc mua lại như là một sai lầm của công ty về tăng trưởng hữu cơ. 3D Systems đã trả lời bài viết này vào ngày 19 tháng 11 năm 2012, tuyên bố nó "chứa các tuyên bố sai sự thật và kết luận sai lầm mà chúng tôi tin rằng đã làm mất uy tín của công ty và danh tiếng của nó và dẫn đến thua lỗ cho cổ đông của chúng tôi."[11] Một bài viết vi phạm đã bị xóa. Thu nhập tăng theo tuần tự từ doanh thu thực tế và tăng trưởng ổn định trong giá cổ phiếu trên mỗi cổ phiếu là nguyên nhân hợp lý để hoài nghi báo cáo này.[12]

Vào tháng 1 năm 2014, đã có thông báo rằng 3D Systems đã mua lại công ty sưu tầm dựa trên nền tảng Burbank, CA Gentle Giant LTD.[13] Gentle Giant Ltd. thiết kế, phát triển và sản xuất các hình tượng ba chiều của các nhân vật từ một loạt các tài sản nhượng quyền thương mại trên toàn thế giới, bao gồm Star Wars, The Matrix,Harry Potter, The Simpsons, Hellboy Animated, Disney Dragonkind, Animated Pirates of the Caribbean, Chúa tể của những chiếc nhẫn, Red Star, Terminator, Charlie và Nhà máy Sô cô la và Corpse Bride. Gentle Giant Ltd. sản xuất một loạt các sản phẩm bao gồm xe buýt mini, tượng, Bust-Up, nhân vật hành động, các nhân vật và mô hình 12".

Vào tháng 7 năm 2014, 3D Systems đã công bố mua lại công ty hình ảnh y khoa Israel Simbionix với giá 120.000.000 đô la Mỹ.[14]

Vào tháng 9 năm 2014, 3D Systems đã mua lại công ty LayerWise của Bỉ. Các điều khoản của việc mua lại không được tiết lộ bởi các công ty.[15] Công ty có trụ sở tại Leuven, một thị trấn ở Bỉ gần Brussels. Đây là nhà cung cấp dịch vụ chính trong lĩnh vực sản xuất và in kim loại 3D trực tiếp. Công ty là một spin-off của Đại học Leuven.[16] Việc tiếp quản đã bổ sung Bỉ vào danh sách các quốc gia nơi mà 3D Systems có chi nhánh.

Vào tháng 1 năm 2015, 3D Systems đã mua lại nhà sản xuất máy in 3D botObjects, công ty đầu tiên thương mại hóa máy in đủ màu bằng mô hình lắng đọng nóng chảy.[17] botObjects được sáng lập bởi Martin Warner (CEO) và Mike Duma (CTO).[18]

botObjects đã tạo ra một máy in 3D để bàn cho người tiêu dùng sử dụng chế tạo bằng sợi nóng chảy để tạo ra bản in 3D đầy đủ màu sắc. hệ thống hộp mực CMYKW 5 màu độc quyền của botObjects [19] có thể tạo ra kết hợp màu và gradient bằng cách trộn màu in chính. Có một số hoài nghi về tuyên bố của botObjects.[20]

Vào tháng 4 năm 2015, 3D Systems đã thông báo đã mua lại Tập đoàn Easyway Trung Quốc, tạo ra 3D Systems Trung Quốc. Easyway là nhà cung cấp dịch vụ và bán hàng in 3D của Trung Quốc với các hoạt động chính tại Thượng Hải, Vô Tích, Bắc Kinh, Quảng Đông và Trùng Khánh.[21]