山西省共辖11个设区市。省会太原市居省境中部，其余10个市从北到南分别是：大同、朔州、忻州、阳泉、吕梁、晋中、长治、晋城、临汾、运城。11个地级市共辖117个县级行政单位（26个市辖区、11个县级市、80个县）。

太原市，位于省境中央腹地，辖区面积6959平方公里，辖6区3县1市，包括小店区、迎泽区、杏花岭区、尖草坪区、万柏林区、晋源区、清徐县、阳曲县、娄烦县、古交市。

大同市，位于省境最北端，辖区面积14176平方公里，辖4区6县，包括新荣区、平城区、云冈区、云州区、阳高县、天镇县、广灵县、灵丘县、浑源县、左云县。

朔州市，位于省境西北部，辖区面积10662平方公里，辖2区3县1市，包括朔城区、平鲁区、山阴县、应县、右玉县、怀仁市。

忻州市，位于省境北中部，辖区面积25180平方公里，辖1区12县1市，包括忻府区、定襄县、五台县、代县、繁峙县、宁武县、静乐县、神池县、五寨县、岢岚县、河曲县、保德县、偏关县、原平市。

阳泉市，位于省境中部东侧，辖区面积4451平方公里，辖3区2县，包括城区、矿区、郊区、平定县、盂县。

吕梁市，位于省境中部西侧，辖区面积21143平方公里，辖1区10县2市，包括离石区、文水县、交城县、兴县、临县、柳林县、石楼县、岚县、方山县、中阳县、交口县、孝义市、汾阳市。

晋中市，位于省境中东部，辖区面积16408平方公里，辖2区8县1市，包括榆次区、太谷区、榆社县、左权县、和顺县、昔阳县、寿阳县、祁县、平遥县、灵石县、介休市。

长治市，位于省境东南部，辖区面积13864平方公里，辖4区8县，包括潞州区、上党区、屯留区、潞城区、襄垣县、平顺县、黎城县、壶关县、长子县、武乡县、沁县、沁源县。

晋城市，位于省境东南端，辖区面积9484平方公里，辖1区4县1市，包括城区、沁水县、阳城县、陵川县、泽州县、高平市。

临汾市，位于省境西南部，辖区面积20589平方公里，辖1区14县2市，包括尧都区、曲沃县、翼城县、襄汾县、洪洞县、古县、安泽县、浮山县、吉县、乡宁县、大宁县、隰县、永和县、蒲县、汾西县、侯马市、霍州市。

运城市，位于省境西南端，辖区面积14106平方公里，辖1区10县2市，包括盐湖区、临猗县、万荣县、闻喜县、稷山县、新绛县、绛县、垣曲县、夏县、平陆县、芮城县、永济市、河津市。