民国三十七年（1948年）10月打响的太原战役，是解放战争期间耗时最长、战况最惨、牺牲最大的一次城市攻坚战，人民解放军历经六个月的围城作战，以45000余人的伤亡全歼太原国民党守军，结束了阎锡山在山西将近38年的反动统治。
抗日战争胜利后，华北地区阎锡山的第二战区被改编为“太原绥靖公署”，傅作义的第十二战区改编为“张垣绥署”、孙连仲的第十一战区改编为“保定绥署”，后两者于民国三十七年（1948年）合并成为“华北剿总”的组成部分，由于历史上复杂的关系，阎锡山及其晋军仍然自成体系独霸山西一方，并不接受傅作义的指挥。
阎锡山的晋绥军（傅作义系统分出去以后名不符实了）在抗战期间损失较大，最惨时只剩40000余人。民国三十四年（1945年）太原受降后，阎锡山开始大肆扩充军队，拉丁征夫，收编伪军，甚至留用侵华日军部分官兵，到解放战争爆发时，阎军已拥有兵力近20万人，而他的主要对手，正是五台同乡、解放军华北军区副司令员兼第一兵团司令员徐向前。
聂荣臻任司令员的华北军区是由抗日战争时期的“晋察冀军区”发展而来的，由于相当兵力开赴东北或转隶西北野战军，最初的兵力只有8个野战纵队。民国三十六年（1947年）解放石家庄后，华北军区的野战部队已有三个兵团约计42万人，但总体上对华北敌军仍然处于劣势，其中杨成武、杨得志两兵团主要与傅作义几十万人马周旋，而徐向前第一兵团则专门对付阎锡山。
民国三十七年（1948年）春，我军连攻72天解放临汾，随即在夏季发起“晋中战役”，徐向前指挥47个团约6万人的兵力，以少胜多，歼灭包括阎锡山“亲训师”、“亲训炮兵团”和日军残余“第十总队”在内的10万余人，彻底打垮了阎锡山的主要野战兵团，生俘“野战军总司令”赵承绶。
至此，山西全境除太原和大同两座孤城外皆告解放，是年9月，徐向前率领第一兵团三个纵队、西北野战军第7纵队和地方部队共18个旅115000人，兵临太原城下。
晋中战役后，阎锡山哀叹：“我白活了65岁，让个临村的乡亲后辈徐向前整得好苦。”
太原位于晋中盆地北部，东倚罕山，西临汾河，地形易守难攻。阎军利用日寇当年修筑的防御工事大加改造和扩建，形成了较为完备的大纵深防御体系，主要防区的大型碉堡即多达5000余个，同时大肆抓丁扩军，拼凑了5个军14个师、三个暂编总队约10万人马，就兵力而言，攻城我军并不具备多少优势。10月2日，阎军为了破坏我军战役准备及抢粮抓丁，出动7个师的兵力主动进攻，太原战役正式打响。
华北野战军官兵大战11天，歼灭阎军2个师共12000人，余敌缩回城中。解放军自10月16日起，向太原东山防御主阵地发起进攻，至11月13日，彻底攻占东山四大防御要点，缩紧了对太原城区的包围。此时东北的辽沈战役已经胜利结束，如果人民解放军再克太原，华北傅作义部队很可能不顾一切南逃，为此，解放军总部下达了缓攻太原的命令，第一兵团转入围城和休整。
民国三十八年（1949年）1月平津战役结束，人民解放军进行了全军整编，华北野战军第一兵团改称第十八兵团，为尽速解放太原，第十九兵团、第二十兵团及四野的一个炮兵师兼程赶来，到3月间，太原前线我军增至34万余人，兵力火力占据绝对优势，由彭德怀和徐向前统一指挥各部，准备对太原发起最后的总攻。
2月15日，情知大势已去的阎锡山借口飞往南京开会，携带金银财宝逃离太原，行前命令以多年心腹孙楚、王靖国为正副总指挥，继续在太原负隅顽抗，而阎锡山的逃跑，更加速了太原守军的崩溃。4月20日解放军全线发起攻击，两天内即扫平所有外围据点，歼灭阎军12个师，完全包围了太原城区，但孙楚等人仍然拒不投降。
4月24日，在1300门大炮的轰鸣中，解放军开始攻击太原城垣，仅用五个小时就完成多路突破，一举占领阎锡山的老巢“太原绥靖公署”，生俘孙楚、王靖国及日军顾问数人，彻底解放太原。
此役消灭阎锡山正规军13万余人，民团8万余人，摧毁了阎锡山对山西长达38年的统治，拔除了国民党在华北的最后一个堡垒，中国近代史上的重要角色“晋系军阀”宣告灭亡。
