1949年初，随着平津战役的落幕，国民党军在广阔的华北地区仅剩下太原、大同、安阳、新乡4个孤立的城市和西北端的绥远省了。其中，安阳、新乡、大同三地都是杂牌武装驻守，最多的也仅2万杂牌驻守，威胁不大；绥远省虽有7万大军，但多是傅作义旧部，有望通过和平方式解决。
太原城曾有可能被提前攻取
唯有太原城既是山西省会，兵家必争之地，又驻扎7万余守军，需要尽快集中力量拿下。此前，解放军也曾几次有机会拿下这座北方重镇：
第一次是1948年夏晋中战役结束后，阎锡山晋绥军损失殆尽，太原城内仅剩第19军这一支正规部队驻守，但由于解放军部队经过连续40余日激战，兵源和弹药都严重匮乏，加上从西安、榆林等地紧急空运来2万援军，负责指挥山西战事的徐向前权衡再三，选择休整1个月，然后再战。
第二次是1948年11月，从西北战场空运太原的第30军军长黄樵松决定起义。当时第30军是太原城内的头号主力，共有万余精锐，制订了抢占太原各城城门和占领绥靖公署、活捉阎锡山的计划。可惜，在起义前夕，该军27师师长戴炳南突然告密，使起义计划功亏一篑，黄樵松军长和解放军前去接洽谈判的代表晋夫都被逮捕，并押送南京后杀害。
华北野战军全部集结太原城下
由于阎锡山及其党羽的反动思想十分顽固，通过谈判协商解决太原问题已经没有可能，因此中央军委决定从平津地区抽调重兵西进，武力解决太原问题。1949年2月，按照统一野战军番号的决定，西北野战军改称第一野战军；中原野战军改称第二野战军；华东野战军改称第三野战军；东北野战军改称第四野战军。
另外，徐向前所指挥的、正在围困太原的华北野战军第1兵团改称第18兵团，下辖的第8、13、15纵队分别改称为第60、61、62军；第2兵团改称第19兵团，第3兵团改称第20兵团，分别下辖3个军。1949年3月底，第19、20兵团奉命开赴太原城下，实现华北野战军的第一次胜利会师，集中全力尽快拿下太原城，为下步进军西北扫清障碍。
此外，其他野战军也伸出了援助之手。林彪、罗荣桓第四野战军派来了重炮1师，这也是四野仅有的两个重炮师之一，系在东北长期鏖战中装备和锤炼出的一支劲旅。该师接到增援命令后，立即从河北武清驻地出发。重炮1师将每门火炮都拆解成两部分，分别用8匹马拖拽，跋山涉水700公里，艰难行军11天之后到达石家庄，然后乘坐火车赶到太原前线。
东北野战军送来重炮师
1949年3月底，增援部队陆续抵达太原城下，使得太原前线的攻城部队达到3个兵团、10个军、36个步兵师、2个炮兵师，还有中央军委补充的1万5千名新兵和傅作义部改编的4个师，共计25万人，拥有各种火炮1300余门；对太原守敌的7万人马和900门火炮形成了压倒性优势。
1949年4月24日，太原这座坚固设防的城市被解放军攻克；6天之后，山西仅存的另一座城市大同守军放下武器，接受和平改编，至此山西全境宣告解放，阎锡山在这块土地上长达38年之久的统治也从此结束。
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