赵戴文等晋北人率部出城北走；温寿泉、杨彭龄、李鸣凤等晋南人则率部南下。民军相继离开后，太原人心惶惶，有的逃出城外，有的躲入外国教堂，单北门街天主教堂内即有千余人之多。市面秩序混乱，多数商店关门。三桥街双福火柴公司改悬日本国旗，帽儿巷隆记纸烟庄改悬英国国旗。不法之徒，蠢蠢欲动。原来清政府官吏立即死灰复燃，补服顶戴又出现街头，一些盘起来的辫子又拖在脑后。军政府悬挂的“八卦太极图”白旗也被改为黄色龙旗。原来山西的清政府官员王庆平、李监铎、骆成骧、连印、王大贞、周渤等用原印信出布告安民，财政、警务等衙门和督练所也都恢复办公。同时，还命令民军投诚，并发给投诚者一条盖有桌台衙门印信的黄布，以资识别。太原城内，一派复辟气氛。
原清朝官员王庆平等在联名致张锡銮的电报中竞狂妄地说：“三晋军民，重见天日，无不额首称庆。”
1912年1月5日，卢永祥带步兵第一标王丞斌部兵马三队、山炮工辎各两队进占太原。1月10日，张锡銮在武卫军的保护下，也由石家庄到达太原。这时，已回到南方的山西同盟会员刘盥训向清政府的议和代表唐绍仪提出抗议，指出张锡銮入晋是违约失信的行动，要求唐致电袁世凯令张离晋。张锡銮离晋后，又由李盛铎摄行巡抚事。
1912年2月12日，南北议和结束，共和告成。清帝宣布退位，袁世凯继任中华民国临时大总统。阎锡山等人在河曲听到全国已宣布共和的消息，又接到李盛铎“深盼南来，晤商一切”的电报，遂催军兼程南下。1912年2月18日，阎率部到达忻州。当天，袁世凯即电李盛铎、卢永祥和武卫军统领王汝贤：“阎锡山军队……万勿令其回驻太原，……如果阎擅自进行，望即督饬各营严加抵御。”
阎锡山只得留驻忻州。
阎锡山知道，要取得山西的统治权，必须取得袁世凯的信任。于是他一面派袁的门生定襄人董崇仁赴京向袁疏通，一面又向孙中山求援。孙即电袁世凯，提出撤军，让山西都督返回太原。其电文是：
“北京袁大总统鉴：山西屡电，请转知撤退太原兵，召还晋省都督。查前清兵在晋，确有野蛮举动，大拂舆情。现在中国一家，秦兵既肯退出潼关，何独于晋省。若晋督还晋，李盛铎仍为民政长，则一是安谧矣！谨布，候复。孙文。”
在孙中山先生力争下，加上阎锡山向袁世凯输诚效忠，袁于1912年3月15日任命阎锡山为山西都督。1912年4月4日，阎锡山回到太原。
到此，辛亥革命在山西告一段落。山西同盟会员、资产阶级知识分子和广大工农兵群众奔走呼号，浴血奋战的果实就这样稳稳地落在阎锡山手里。
山西民军在辛亥革命中的功绩，不仅在于推翻了清王朝在山西的封建统治，而且对于结束我国两千年的封建帝制和建立中华民国，也起了重大作用。1912年9月19日孙中山到太原视察时，曾对此作了肯定的评价。他说：
“去岁武昌起义，不半载竟告成功，此实山西之力……何也？广东为革命之最初省份，然而屡次失败。清政府防卫甚严，不能稍有施展，其他可想而知。使非山西起义，断绝南北交通，天下事未可知也。”但是，在山西，阎锡山为了达到他回太原独揽山西大权的目的，急于向袁世凯输诚效忠，献媚取宠，一方面表现了辛亥革命在山西的不彻底性；另一方面也反映出中国资产阶级软弱的一面，它不可能彻底完成反帝反封建的历史使命。
排除异已
1912年3月15日，阎锡山在辛亥革命的硝烟中，当上了山西都督，一颗鲜美的桃子到手了。这是他做梦也没有想到的。为了保住这来之不易的果实，阎锡山利用各种借口和机会不断排挤和迫害大批参加山西辛亥革命的有功之士，消除山西境内的异己力量，为他割据山西，实行独裁统治铺路。
袁世凯在窃据辛亥革命胜利果实之后，采取各种手段压制革命力量。1913年（民国2年）3月，他亲自导演了刺杀宋教仁血案。“宋案”发生后，全国对袁世凯的声讨不断高涨。但是，一些操纵地方省政权的军阀站在袁世凯一边，支持袁的做法。阎锡山也积极迎合袁世凯，并在各省军阀致参、众两院的电文上签字，以表示支持袁世凯的独裁统治。
1913年11月，袁世凯在镇压二次革命后，当上了正式大总统。他下令解散国民党，撤销国民党人的议员资格，以此达到取消国会建立独裁统治的目的。阎锡山在山西赶忙采取相应的措施。当山西接到袁的命令后，阎锡山马上指使警察厅查封了国民党山西支部，并派专人前往省议会及各邮电局，调查国民党山西议员是否与外界保持联系，对国民党山西议员52人逐一进行了审查，追缴了议员证书。
1914年1月，阎锡山向袁世凯致函，详报山西清理国民党的情况。这样做，阎锡山既讨好了袁世凯，又进一步清除了山西的异己力量，可谓一箭双雕。阎锡山不仅在政治、军事方面追随袁世凯，而且对袁世凯在思想领域大搞尊孔活动，也积极参与，紧步后尘。1913年2月，阎锡山等人在太原文庙发起创办了“宗圣会社”，建立了山西最大的尊孔社团。宗圣会社的名誉会长是解荣辂，副会长为赵戴文、刘锦训等。后来，阎锡山又创办了“洗心社”，亲自担任社长，定期讲经祀圣，大力传播孔孟之道，充当了袁世凯尊孔复古的吹鼓手。1914年6月，袁世凯改各省都督为将军，并授阎锡山为“同武将军”，管理山西事务。
阎锡山倍感荣耀，特意在原籍河边树立了一个门楼，镌刻“同武将军府”五个大字。
1915年（民国4年）8月，杨度等人在袁世凯授意下发起“筹安会”，鼓吹君宪救国，公开宣传复辟帝制。同年9月3日，阎锡山即致电袁世凯，竭力在袁世凯面前阿谀奉承，认为“诚以中国之情，决不宜沿用共和制度，非采取德日两国君主立宪法，不足以立国而救亡”，对袁世凯倒行逆施，复辟帝制乱加吹捧。
1915年10月，根据北京帝制派的授意，全国各省军政长官组织国民议会代表民意劝进。10月下旬，山西省七个选区的102名代表在阎锡山与山西巡抚使金永的主持下进行投票。选票是事先印刷好的，只准投票人填写“赞成”二字，其它字样不准填写，结果一致通过拥戴袁世凯称帝。
1915年12月12日，袁世凯冒天下之大不韪，在北京正式接受“推戴书”，宣布称帝。这种逆历史潮流而动的拙劣行径，引起全国民众的激烈反对。在山西，在省城太原，同样展开了反袁斗争。身为山西都督的阎锡山，面对全国各地此起彼伏，声势日涨的讨袁浪潮，不仅未有醒悟之意，反而仍追随袁世凯，压制山西志士的反袁活动。云南蔡锷起义后，太原政治形势牢牢地控制在阎锡山手中。
当时各地电信局、邮局都有省署派的专员审查往来函电，许多人因与云南方面的电信往来，被嫌疑而无端遭到逮捕。
1916年（民国5年）6月6日，妄想倒转历史车轮的北洋军阀头子袁世凯在众叛亲离、四面楚歌的绝境里死去，喧嚣一时复辟帝制的闹剧也顿时悄然收场。阎锡山十分善于投机钻营。在袁世凯统治时期，他一面极力投靠袁世凯，以保持自己在山西的地位；一方面千方百计应付着来自省外的各种政治力量的冲击。袁世凯复辟帝制的活动失败后，阎锡山甚感失落。由于他极力追随袁世凯，致使他原来披着的同盟会员“革命”色彩的外衣，几乎被冲刷得稀烂精光，无法蔽体。山西与全国人民清楚地看到，阎锡山这个在辛亥革命中登上统治山西宝座的人，原来与全国各地封建军阀同属一丘之貉。
在这种形势下，善于投机钻营的阎锡山，利用袁世凯倒台后全国政治形势混乱之际，一面竭力排斥在山西军政方面有碍于他独断专行的各种力量，进一步控制山西；一面积极寻找中央政治势力中新的靠山，投靠段祺瑞，以巩固他在山西的统治地位。
首先，阎锡山赶跑了袁世凯安插在山西的爪牙——身任山西巡抚使的金永。其次，阎锡山对当时握有相当权力的黄国梁、孔庚等人进行排挤打击。黄国梁曾与阎锡山在山西武备军营日本士官学校两度同学，还拜过盟兄弟。山西辛亥革命后，黄国梁也因有功于革命而历任都督府军政司司长、都督府参谋军、十二混成旅旅长。袁世凯死后，黄国梁筹备扩充军备，想把一个旅扩为一个军，并在太原南郊建成能容纳三、四千人的大营盘。阎锡山对此非常不满，认为黄国梁的举动，意在取代自己。后来，大总统黎元洪派代表来太原，曾住在黄国梁府中，阎十分疑忌黄国梁暗中与中央联系，对他进行内外夹攻。于是，阎锡山命令秘书长贾景德起草电报，发给北京政府，以“黄国梁独断军事，虽无叛逆事实，实已迹近骄横，军人如此，国家纲纪，尚复何在”为托辞，请求北京政府撤换黄国梁。电报拍出后，阎锡山又找来宪兵司令张达三，交给他一道手谕，上书“黄国梁着即免职，限即日离开太原”，命张达三立即执行，并监视黄国梁离开太原。当夜，张达三派出宪兵一连包围了黄国梁的住宅，并限制旅部官兵与其见面。黄国梁被迫于次日清晨离开太原，到了北京。阎即将旅长的空缺，委任孔繁雨尉代理。阎锡山就这样把他认为对他有严重威胁的重要人物剔除掉了。
1916年（民国5年）7月，段棋瑞内阁将各省军政长官的名称加以修改，将军改为督军，巡抚使改为省长。阎锡山被任命为山西督军，沈铭昌为省长。阎锡山便更加投靠段祺瑞，借以巩固他耗费心血夺得的山西统治权。1917年7月，张勋借黎元洪邀请入京调停之机，拥溥仪恢复帝制。阎锡山在这个复辟王朝的分封中，被授予山西巡抚职务。当时，阎锡山为应付这突如其来的变化，急忙召集省军政要员商讨对策，决定暂时保持缄默，静观动态。7月3日，段祺瑞在马厂誓师，通电反对张勋复辟，并令各省出兵，会师北京。阎锡山当即给段祺瑞复电，表示支持，并借机扩充山西兵力为4个旅，以商震、马开崧、孔繁雨尉、赵戴文分别担任旅长，派商震率第一混成旅，出发北上，表示支持。8月1日，段棋瑞再次出任北洋军阀总理。因为阎锡山积极支持了段棋瑞的行动，使阎在此之前暂时兼任的省长成为实职。至此，阎锡山便名正言顺地将山西的军政大权集于一身。
阎锡山独掌山西军政大权后，为了进一步巩固其统治，在山西实行所谓“用民政治”。1918年五、六月间，阎锡山在省城太原召集各级官员连续召开政治会议，编制所谓《用民政治大钢》，实际就是要建立秘密“行政册”，以军国主义思想，从各个方面加强对山西人民的监视与控制，企图以政治军国主义化手段，把山西建成一个阎氏独立王国。
倭寇践踏
1937年10月，日军分两路侵入山西，一路在忻口被阻；一路于11月初攻入娘子关，沿正太铁路长驱直入，进逼太原。阎锡山率先携其军政官员向南逃窜，阎军风声鹤唳，溃不成军，沿途大肆抢劫，遭害百姓，闹得人心惶惶，民怨沸腾。
日军侵占太原后，建立了残暴的军阀主义统治和汉奸傀儡政权，设立镇压人民的警察特务机关和所谓地方保安部队，用以维持他们的殖民统治。日军以太原为中心，四面出击，对抗日军民进行疯狂的扫荡和屠杀。他们还在太原设立了“俘虏营”（在小东门里），这是日本帝国主义残酷杀害中国抗日军民的一所人间地狱。日本侵略军把八路军干部、战士和地方党政工作人员，以及被捕的地下党员和爱国人士长期关押在这里，进行野蛮的折磨和摧残，成批成批地杀害。1942年7月7日，山西省工委书记张友清同志就是被他们折磨惨死在这里的。
在敌人“扫荡”中不幸被捕的抗日军民，许多都被提解到太原，关在“工程队”（即俘虏营）里，其中约有70％的人，都因饥饿、瘟疫及被抽血过多以致身染重病或死亡，还有些人被日寇活埋和虐杀。1941年3月间，日军在“工程队”后院活埋了130多人；6月份，在“工程队”中被敌人在深夜里酷刑打死，而到次晨宣布“急病暴卒”的就在60人以上。有时敌人还用他们豢养的狼狗折磨受难的人们，将被捕的人下半身埋在地下，令其狼狗扑食上身，鲜血淋漓，惨不忍睹。1942年7月间，日军把200多名被俘战士从“工程队”带走，令其新兵“上操”练习，当作“活肉靶子”一个个用刺刀捅死……根据比较可靠的材料估计，八年中，太原“工程队”杀害我抗日军民在12万人以上。
日本侵略军在残害抗日军民的同时，在经济上对太原的工业大肆进行掠夺，除了运走机器3000多台外，还把原来的太原兵工厂改为修理枪炮的日军兵器厂，把毛织厂改为日军野战衣粮厂。此外，太原晋华卷烟厂的纸烟、水泥厂的水泥、窑厂的瓷器、铁路工厂的铁轨等，也都成了直接为日军服务的用品，整个太原的工厂实际上变成了日军的“兵站”。与此同时，日本垄断资本依靠“武士道”的刺刀，先后在太原设立了控制主要物资的“杂谷组合”、“皮毛组合”、“木材组合”，掌握了全市的经济命脉。日本商品，从丝麻品到医疗器械，从日用百货到罐头调味，像潮水般涌进太原，施行经济掠夺。特别是太平洋战争爆发以后，日军对市场实行了物资管理和物资控制，致使太原私营商业生意萧条，纷纷倒闭。
与经济掠夺相辅而行的还有文化侵略。这个时期太原的各级学校都被迫增加了日语课，大量删掉以爱国主义为内容的教材。“中日提携”、“共存共荣”成了对青年灌输奴化思想的基本内容。日军妄想通过这些手段，使中国人忘掉自己祖国的语言文字，变成彻头彻尾的亡国奴。
日寇的统治给太原人民带来无穷的灾难。遭到迫害最惨的，首先是工人阶级。日军占领期间，工人劳动强度在12小时以上，而领到的工资，在物价暴涨的情况下，却连本人也难得温饱，更谈不上养家糊口了。特别是太原采煤工人的处境，更为凄惨。许多农民和城市贫民，被赶到东、西山的矿井下，夜以继日地进行牛马般的劳动，动辄遭到日军和汉奸走狗的鞭打和残杀。在郊区，日伪军队残暴绝伦，奸淫掳掠，无恶不作，尤其是在偏僻山区，穷凶极恶的侵略军采取了惨绝人寰的“三光”（烧光、抢光、杀光）政策，使广大农民家破人亡，流离失所。
日本侵略者残酷的大屠杀，激起了太原人民的无比愤怒与反抗。西山煤矿区是日本侵略军残杀太原人民的又一个人间地狱。在白家庄村右侧的高家河，数以千计的煤矿工人被繁重的劳动折磨得半死不活后，一个个被扔进了河沟，然后用刺刀捅，让狼狗咬，全部惨死，整个河沟变成了血泪斑斑的“万人坑”。为了营救受苦受难的人们，1944年秋，共产党晋绥八分区采取里应外合的夜袭战术，一举拔掉了日伪军在西山的据点，摧毁了他们的碉堡。