为扩大世园会在国内外的知名度，世园会筹备办自去年9月上旬起，面向国内外对世园会主题词、会标、吉祥物、招贴画进行了征集，得到了社会各界的广泛关注和热情参与，仅会标征集一项就收到了国内50多个省、市及美国、新加坡、日本等国专业设计人员和热心群众的作品1631件，44万多人次参与了网上评选。2004年11月16～23日，共有5万余名市民参与世园会主题词投票评选，初步从征集近百条建议中精选了15条，专家讨论后选中了“人与自然和谐共存”，这是台湾一家广告公司的创意。当主题词送到沈阳市市长陈政高面前时，他提出要更加有亲和力的建议，最后用“我们”两字换下了“人”字。第一人称改为第三人称，使主题词更具有亲近感，人们听到后会将自己融入其中，更加贴近世园会。“我们”是个广义的大概念，既涵盖了沈阳、中国、世界，也包括了城市、地球和人类。这一主题，充分体现了人类携手自然、自然呵护人类和谐相融的共同追求。
经专家学者三轮筛选，选定8幅作品供市民网上投票评选，确定了会标作品。其寓意主要有五层：第一层含义：整个图案设计，显现的是沈阳市的市花———玫瑰花。第二层含义：图案的下部，是沈阳的母亲河———浑河。第三层含义：图案的下部，喻为地球和世界，上方则表示为地球上的人类、城市与自然相融共生的理念和追求。第四层含义：整个图案，充分张扬了车床飞转、铁屑飞溅的工作场面，喻示着东北振兴、沈阳先行和沈阳全面发展的形势。第五层含义：图案中的色调，由红过渡到绿色，生动地喻示着沈阳由过去一直污染严重，转变为最具经济活力的环保模范城市的发展历程。
组委会确定象征着吉祥喜庆的喜鹊“阳阳”为世园会吉祥物。指定喜鹊为吉祥物，主要理由有三个：一是取自沈阳植物园中喜鹊成群的自然生态现实，充分体现其真实性、自然性与本地性。二是喜鹊一直是中华民族公认的吉祥、好运飞禽，具有较好的文化基础，所以格外受到市民的青睐。三是这一创意充分展现了沈阳喜气盎然、极具亲和力的发展现状。成功举办世园会，一定会将吉祥、喜气带给世人。
