山西省共轄11個地級市，省會太原市居山西省中部，其餘10個市從北到南分别是：大同、朔州、忻州、陽泉、呂梁、晉中、長治、晉城、臨汾、運城。山西省人民政府駐太原市小店區省府街3号。

全省11個地級市中，轄區最大的是忻州市，最小的是陽泉市；117個縣級行政單位中，轄區面積最大的是呂梁興縣、忻州原平市、朔州平魯區，最小的是臨汾曲沃縣、臨汾侯馬市、陽泉礦區。共轄1398個鎮、鄉、街道（564個鎮、632個鄉、202個街道），建制村28079個。

太原市

山西省會，位于山西省中央腹地，總面積6959平方千米，轄6區3縣1市：小店區、迎澤區、杏花嶺區、尖草坪區、萬柏林區、晉源區、清徐縣、陽曲縣、婁煩縣、古交市。共轄街道53個、鎮21個、鄉31個。

大同市

位于山西省最北端，總面積14176平方千米，轄4區6縣：新榮區、平城區、雲岡區、雲州區、陽高縣、天鎮縣、廣靈縣、靈丘縣、渾源縣、左雲縣。共轄街道40個、鎮33個、鄉66個。

朔州市

位于山西省西北部，總面積10662平方千米，轄2區3縣1市：朔城區、平魯區、山陰縣、應縣、右玉縣、懷仁市。共轄街道4個、鎮19個、鄉50個。

忻州市

位于山西省北中部，總面積25180平方千米，轄1區12縣1市：忻府區、定襄縣、五台縣、代縣、繁峙縣、甯武縣、靜樂縣、神池縣、五寨縣、岢岚縣、河曲縣、保德縣、偏關縣、原平市。共轄街道6個、鎮59個、鄉126個。

陽泉市

位于山西省中部東側，總面積4451平方千米，轄3區2縣：城區、礦區、郊區、平定縣、盂縣。共轄街道12個、鎮20個、鄉12個。

呂梁市

位于山西省中部西側，總面積21143平方千米，轄1區10縣2市：離石區、文水縣、交城縣、興縣、臨縣、柳林縣、石樓縣、岚縣、方山縣、中陽縣、交口縣、孝義市、汾陽市。共轄街道13個、鎮81個、鄉67個。

晉中市

位于山西省中東部，總面積16408平方千米，轄1區9縣1市：榆次區、榆社縣、左權縣、和順縣、昔陽縣、壽陽縣、太谷縣、祁縣、平遙縣、靈石縣、介休市。共轄街道17個、鎮59個、鄉59個。

長治市

位于山西省東南部，總面積13864平方千米，轄4區8縣：潞州區、上黨區、屯留區、潞城區、襄垣縣、平順縣、黎城縣、壺關縣、長子縣、武鄉縣、沁縣、沁源縣。共轄街道14個、鎮68個、鄉64個。

晉城市

位于山西省東南端，總面積9484平方千米，轄1區4縣1市：城區、沁水縣、陽城縣、陵川縣、澤州縣、高平市。共轄街道10個、鎮48個、鄉26個。

臨汾市

位于山西省西南部，總面積20589平方千米，轄1區14縣2市：堯都區、曲沃縣、翼城縣、襄汾縣、洪洞縣、古縣、安澤縣、浮山縣、吉縣、鄉甯縣、大甯縣、隰縣、永和縣、蒲縣、汾西縣、侯馬市、霍州市。共轄街道20個、鎮75個、鄉76個。

運城市

位于山西省西南端，總面積14106平方千米，轄1區10縣2市：鹽湖區、臨猗縣、萬榮縣、聞喜縣、稷山縣、新绛縣、绛縣、垣曲縣、夏縣、平陸縣、芮城縣、永濟市、河津市。共轄街道13個、鎮81個、鄉55個。