民国元年（1912年）初改名为山西大学校。
民国七年（1918年）确定为国立山西大学。
1931年改名为山西大学，抗战期间，迁至晋南、陕西三原、秋林等地坚持办学。
1949年春，中国大学理学院并入山西大学。
中华人民共和国成立初期，山西大学设有文、理、医、工、法五个学院，进步学者邓初民任校长。
山西大学法学院法律系于1949年并入北京大学。
1952—1953年，全国高校进行院系调整，山西大学院系调整如下：
①文、理两院（含中文、历史、外语、教育、数学、化学、生物7个系及中文、史地、数学、理化、生物、体育5个专修科）合并，改称山西师范学院；
②工学院（含土木工程、采矿工程、冶金工程、化工工程、机械工程、电机工程、纺织工程7个系）中冶金工程系参与组建新成立的北京钢铁工业学院（今北京科技大学），纺织工程系和采矿工程系并入西北工学院（今西北工业大学）；工学院其余部分（机械工程、电机工程、土木工程、化工工程4个系）独立建校为太原工学院。
③医学院（含医学系）独立建院（今山西医科大学）；
④法学院改称财经学院（含经济、工商管理、会计3个系），后划归入中国人民大学；
1954年，山西大学（山西师范学院）由太原市侯家巷迁入太原市坞城路。
1959年，恢复山西大学建制。
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1961年，与山西师范学校合并，仍定名为山西大学。
1962年，山西体育学院、山西艺术学院并入山西大学。
2001年，成立山西大学研究生学院。
2005年5月，成为山西省唯一一所由山西省人民 *** 与教育部共同重点建设的省部共建大学，是我国最早一批省部共建大学。
2011年6月，山西大学研究生学院正式更名为“山西大学研究生院”。
2012年5月，入选“中西部高校基础能力建设工程”高校。
2012年11月，成为山西省唯一一所国家“中西部高校综合实力提升工程”入选高校，进入“一省一校”国家建设有特色、高水平大学的新平台。
2013年9月13日，山西省发展和改革委员会发布“关于山西大学东山校区项目建议书（总体规划）的批复”，标志着山西大学东山校区的建设已通过 *** 的审批。
2014年2月，太原电力高等专科学校并入山西大学，成为山西大学大东关校区。
2015年1月28日，山西大学“极端光学协同创新中心”成立并于同年10月底成为山西省唯一面向学科前沿的省级协同创新中心。
标志着山西大学成为山西省唯一一所具备入选国家级2011协同创新中心实力的高校。