本省地处黄土高原东缘，一般海拔约1000米。太行山、吕梁山分列东西，中部为系列盆地所纵贯。河流分属黄河与海河两大水系，黄河干流流经本省西南部，汾河为黄河在省内的最大支流。
山西属大陆性季风气候。与相邻的华北平原相比，气温略低，降水偏少，差距尤以雁门关北更为明显。全省年均气温3～14℃；全年降水量330～600毫米，由北而南递增。矿藏极为丰富，以煤铁储量最大，素称"煤铁之乡"。
山西工业以采煤、电力、冶金、机械为主,重工业实力雄厚。本省为我国重要的煤炭工业基地，煤田广布于全省2／3的县市，储量、产量和外调量均居全国之首。大同素有"煤都"的美誉。长治的机械工业也有一定规模。食品、纺织等轻工业近年来发展很快。
本省农业出产小麦、玉米、高粱等粮食作物，经济作物以棉花、花生、大豆、烟草等为主。雁门关以南农作物生产条件较好。太原盆地特产品质优异的水稻。养殖业以饲养牛、羊、驴为主，晋南黄牛为著名品种。
交通以铁路为主，公路为辅，航空运输初具规模。同满铁路为省内铁路干线，与石太、京包、京原、新太等线组成网络。公路交通以太原、大同、长治为中心。
省内自然景观以黄河壶口瀑布、五台山、恒山等最为著名。太原晋祠、大同云冈石窟、应县木塔、恒山悬空寺为著名古迹。平遥古城保存完好，已被列入《世界遗产名录》。
山西主要土特产有杏花村汾酒、老陈醋等。新绛石雕、大同火锅具为本省工艺品。