中西大学堂
十九世纪末，在义和团运动中，山西仇杀天主教主教、教士130余人，教案特别严重。在处理教案问题中，在山西传教的英国耶稣教浸礼会传教士李提摩太于1901年3月向清廷议和全权大臣李鸿章与奕劻提议，以山西教案赔款50万两白银用于在太原创办一所近代中西大学堂，选拔全省优秀学子入学，学习近代学问，教导有用之学，开导晋省人知识。对此李鸿章、奕劻立即表示赞同并电告巡抚岑春煊遵办。
1901年10月，岑春煊派洋务局提调周之骧赴上海与李提摩太面谈此事并议定了创办中西大学堂合同八条。
山西大学堂西学专斋
1902年初，李提摩太偕人来太原拟签订正式合同时，方知晋省已办起了山西大学堂。于是他又建议岑春煊将山西大学堂与他拟创办的中西大学堂归并办理。山西大学堂原来部分改为“中学专斋”，总理为谷如墉，总教习为高燮曾；拟办中西学堂改为 “西学专斋”，总理为李提摩太，总教习为敦崇礼。
1902年6月7日（光绪二十八年五月初二日）由山西司道及绅士等与李提摩太及拟聘之西学专斋总教习敦崇礼签字，巡抚盖章立案，呈报光绪皇帝朱批。由此山西大学堂就成为了中西共为一体的一所新式学堂，山西大学堂与稍早开办的北洋大学堂、京师大学堂一起成为中国最早开办的三所近代国立大学。
1902年6月26日（农历五月二十一日）西学专斋正式开学，巡抚岑春煊和省城重要官绅都出席了开学典礼。为解决校舍不足，巡抚岑春煊专令拔贡院附近皇华馆学台衙门西院作为西学专斋办公、上课和教习宿舍之用。西斋的总管理和学生膳食住宿等一切行政事务由中斋所设提调和舍堂监督统一管理，只教学相对独立。
西学专斋初办时只设有预科，教习多为外籍人，教学内容和方法基本上与英国学校相同。开设的课程一般是近代学科，有英语、数学、文学、法律、物理、化学、采矿、格致、西洋史、世界史、体操、图画等，并开有物理和化学实验课。为解决西斋教材不足的问题，李提摩太等还曾于1902年至1908年在上海开设了山西大学堂高译书院，此为中国第一所大学译书院。翻译出版了各种高等、中等和师范学校教材和名著，为引进和传播西方先进科技知识和学术思想起到了重要作用。后来，经过一定发展，西斋于1906年开办了法律、矿学和格致三个专门科，1908年又开办了工程科。
西斋学生毕业也同中斋学生同时于省城进行统一毕业考试，考试及格，一律称为“举人”，各专科毕业生，经过进京应试，及格后授予“进士”。此外，省府还拨专款，前后从西斋选派了优秀毕业生50余名赴英国留学，学习铁路、采矿、机械等工程科目，这些学生学成归国后为我省开发矿产、兴办工业及发展该校工科做出了一定贡献。
1910年，山西大学堂已开办近10年，省出经费50万商银已付清，根据“合同”规定，西学专斋应归还山西自办。是年11月上旬，李提摩太来并办理了有关移交手续，西斋教习也大部分按合同解聘离晋。
山西大学工学院
1912年南京临时政府成立，教育部颁布了新的教育法令。遵照新的规章，山西大学堂改名为山西大学校，监督改称为校长，中学专斋与西学专斋的建制也同时取消。设立了预科和本科，预科分为一、二两部，一部为文法科，二部为理工科，均修业三年，本科分文法工三科。
1918年7月，山西大学校列入国立范围，被称为国立第三大学。直至此时，全国公立（官立）大学仍只有北京大学、北洋大学和山西大学三所，并规定凡是山西大学本科毕业生，以其所学任事三年，或曾任校长及教员满三年者可参加参议员选举。直到1922年重新颁布学制，全国大学才逐步增多。
1931年国立山西大学改名为山西大学，学校工科改建为工学院。抗战期间，曾迁至晋南、陕西三原、秋林等地。
1937年被迫停办。
1939年复校。
太原工学院
1953年，山西大学取消建制，工学院（机械工程、电机工程、土木工程、化工工程4个系）独立建校，命名为太原工学院，是高教部直属高校。赵宗复担任首任院长。作为高等学府的一校之长，赵宗复尊重知识尊重人才，他深知办好一个学校，教师是第一位的。解放初期，教师奇缺，为了充实教师队伍，提高教学水平，赵宗复千方百计从全国各地招聘教师。他经过多次周折，聘请来了刚从美国留学回国的范维垣先生任土木系副教授，范先生来校后开出了土木系从来没有开过的超静定结构学、土力学等重要课程。在他的努力下，学校荟萃了一批教学经验丰富的老师，教学水平显著提高。
太原工业大学
1984年，太原工学院更名为太原工业大学。1984年至1995年，杨桂通一直担任太原工业大学校长，他大胆创新、锐意改革。他十分注重学科建设，指出“一所好大学要有领先学科、杰出学者和优良学风。所以办大学要不惜人力、财力、物力全力做好三件事：学科建设、师资队伍建设和校风建设。”对于太原工业大学来说，他认为不能单一学科，要在众多学科交融中培育出高水平的、有自己特色的龙头学科；他大胆地破例为青年学者创造工作生活条件；他从总体上倡导“民主、求实、团结、奋进”的治学精神和优良学风。在他的带领下，学校有了很大的发展，由原来的6系1部的单一工科院校变成了一所拥有14个系、4个中心、8个研究所的理、工、文、管相结合的综合性工业大学。学校的校舍面貌也发生了很大变化，一大批具有研究生学历的青年教师成为教学科研的骨干，合理的学术梯队已基本形成，教育、教学质量和科研水平有了明显的提高。
太原理工大学
1997年，太原工业大学合并山西矿业学院，更名为太原理工大学，同时步入国家“211工程”重点建设行列。
2000年，山西省纺织工业学校并入太原理工大学，后发展成为太原理工大学轻纺工程学院和太原理工大学艺术学院。
院系专业
太原理工大学设有理学、工学、经济学、法学、文学、教育学、艺术学、管理学、农学等九类学科，21个学院和研究生院、继续教育学院。
太原理工大学机械工程学院 机械设计制造及其自动化（含机械制造及自动化、机械电子工程、机械测控、流体传动与控制、机械设计与理论、高分子材料加工机械专业方向）、机械设计制造及其自动化（中英合作办学项目）、工业设计、车辆工程
太原理工大学化学化工学院 化学工程与工艺（含煤化工、无机化工、有机化工、高分子化工专业方向）、应用化学（含精细合成、工业分析专业方向）、生物工程、制药工程（化学与生物制药工程方向）、过程装备与控制工程
太原理工大学材料科学与工程学院 材料成型及控制工程（含金属液态成型、塑性成形、焊接技术与工程专业方向）、金属材料工程、无机非金属材料工程、冶金工程、高分子材料与工程、材料物理、材料化学
太原理工大学矿业工程学院 采矿工程（含采矿工程、煤矿机械化、煤矿电气化专业方向）、安全工程、资源勘查工程（含煤及煤层气工程专业方向）、测绘工程、地理信息科学、矿物加工工程、城市地下空间工程、勘查技术与工程
太原理工大学电气与动力工程学院 电气工程及其自动化（含电机与电器、电力电子与电力传动、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、煤矿自动化专业方向）、能源与动力工程
太原理工大学信息工程学院 自动化、电子信息工程、测控技术与仪器、通信工程、电子科学与技术、交通设备与控制工程
太原理工大学环境科学与工程学院 给排水科学与工程、环境工程、建筑环境与能源应用工程
太原理工大学数学学院 数学与应用数学、信息与计算科学、统计学
太原理工大学建筑与土木工程学院 建筑学、城乡规划、土木工程
太原理工大学政法学院 法学、行政管理、思想政治教育
太原理工大学水利科学与工程学院 水利水电工程、农业水利工程（含水利信息化方向）、水文与水资源工程
太原理工大学力学学院 工程力学、生物医学工程
太原理工大学经济管理学院 市场营销、工程管理、会计学、国际经济与贸易、物流管理
太原理工大学计算机科学与技术学院 计算机科学与技术、物联网工程
太原理工大学物理与光电工程学院 光电信息科学与工程、应用物理学、光源与照明
太原理工大学外国语学院 英语（含英语、英日双语、英俄双语专业方向）
太原理工大学体育学院 体育教育
太原理工大学国际教育交流学院 汉语国际教育
太原理工大学轻纺工程学院 纺织工程、服装设计与工程、服装与服饰设计（含服装设计与表演专业方向）
太原理工大学艺术学院 环境设计、视觉传达设计、绘画（含油画、国画专业方向）、影视摄影与制作、动画、数字媒体艺术、电子商务、文化产业管理
太原理工大学软件学院 软件工程（含软件设计与开发、嵌入式技术、电子商务、网络工程及应用、数字媒体技术专业方向）
其他学院：太原理工大学继续教育学院（柏林校区）
独立学院：太原理工大学现代科技学院（孝义校区）
现任校长：吕明
