2005年8月，太原武宿机场改扩建工程正式启动。

2006年，机场新建T2航站楼。

2007年11月13日，为扩大知名度，中国民用航空总局批准太原武宿机场更名为太原武宿国际机场”。

2008年6月27日，太原武宿国际机场改扩建工程通过中国民用航空局验收，并在新候机楼前举行竣工仪式。

2011年5月16日上午，太原至韩国仁川定期国际航线首航仪式在太原武宿国际机场2号航站楼出港大厅隆重举行。这是太原武宿国际机场，也是山西省开通的首条定期国际客运航线。

2017年7月，太原武宿国际机场正式启动两楼中转联程服务。

2017年10月25日，该机场年旅客吞吐量首次突破1000万人次，正式跨入全国千万级大型繁忙机场行列。

2019年，该机场年旅客吞吐量超过1400万人次。

2021年9月7日，国家发改委现已正式下发《关于太原武宿国际机场三期改扩建工程项目建议书的批复》，标志着太原武宿国际机场三期扩建工程获得立项批复。

2022年4月20日，省发改委消息，国家发改委已批复太原武宿机场三期改扩建工程可行性研究报告。

2022年5月29日，太原武宿国际机场三期改扩建工程正式开工。

2022年10月7日，太原武宿国际机场三期改扩建工程建设现场，工人们正在进行综合交通中心轨道交通部分的工程桩施工。10月30日起，将执行冬航季航班计划，届时将新开加密多条航线。

2023年6月30日，太原武宿国际机场三期改扩建工程综合交通中心配套（轨道交通土建预留）工程项目首段顶板顺利浇筑。7月25日起，太原机场开通太原至满洲里航线。10月9日上午，太原武宿国际机场三期改扩建工程高架桥项目完成首个变截面混凝土箱梁浇筑，标志着中铁大桥局集团有限公司承建的高架桥项目东侧匝道取得阶段性成果。

2024年2月18日消息，据初步统计，2024年春节八天的假期中，太原机场累计保障航班起降2652架次，同比2023年增长43%；保障旅客吞吐量38.18万人次，同比2023年增长63%。其中，2月16日单日最高达到5.3万人次经太原机场出行，再创太原机场通航以来的历史新高。

2024年5月25日，太原武宿国际机场三期改扩建工程航站区工程T3航站楼项目指廊区域混凝土主体结构提前10天顺利完成全部封顶，成为航站楼项目的首块全部封顶区域。6月5日，太原武宿国际机场三期改扩建工程T3航站楼东、西指廊屋盖桁架首段同时提升，并取得圆满成功。6月11日，太原武宿国际机场三期改扩建工程T3航站楼项目混凝土主体结构封顶。7月1日起，由吉祥航空执飞的太原往返韩国清州客运航线开通。9月24日，开通太原经三亚飞往新加坡的航线。　9月27日，太原武宿国际机场三期改扩建工程高架桥项目首联钢箱梁最后一节挑臂稳稳地落在支架上，标志着高架桥项目建设取得关键性进展，进入钢箱梁架设新阶段。10月14日，太原武宿机场项目经北街实现阶段性通车。10月21日，一批服装等中国制造商品搭乘天津货运航空波音737-800飞机，从太原武宿国际机场起飞前往哈萨克斯坦阿拉木图，该条航线的首飞，标志着山西联接中亚国家的空中货运通道正式打通。10月25日，记者从山西航空产业集团有限公司获悉，太原武宿国际机场将于10月27日起，执行2024年冬航季航班计划。新航季期间，太原机场预计执行90条航线。

武宿机场最初系日伪所建，侵华日军提出在太原和榆次间设立可升降民用飞机的机场，在新营村一带修了一条长1000米、宽80米的南北走向跑道，及一条长700米、宽30米的东西走向滑行道，初是土质道面，后为水泥道面。

1945年，日寇投降，山西国民政府在跑道两头各加修300米长水泥面跑道。

1952年，再次翻修跑道，加建停机坪和各类营房。当时的太原民用机场主要是亲贤机场，由于离太原市区太近，周围建筑物及架空高压线超过机场净空要求，迁移已是客观要求。

太原武宿国际机场改扩建工程属涉奥保证工程，于2006年3月26日正式开工建设。

改扩建工程共投资15.7亿元，主要建设内容包括：新建一座5.5万平方米的航站楼，设计目标年为2015年，年设计旅客吞吐量600万人次；将原有跑道及滑行道延长至3600米，并加宽跑道及滑行道道肩，飞行区等级由4D升格为4E级；新建站坪21万平方米，增加机位18个，改扩建工程使太原武宿国际机场能够满足A380飞机的备降需求。另外，此次改扩建工程中，太原武宿国际机场还新建停车场4.6万平方米，使得航站楼前停车总面积达6.5万平方米，可同时停放车辆1650辆。

2008年6月19日至20日，工程通过了省政府和中国民航局组织的竣工验收，26日进行了民航行业验收。为了全力保障北京奥运会备降航班，新建的T2航站楼作为奥运备降航班的专用候机楼，在1号航站楼运行的航班暂不转场。

2008年10月，太原武宿国际机场航空货运楼开工建设，建成后将包括货运大楼、业务办公楼、员工宿舍、特种车库等功能区。

货运楼总投资约3060万元，位于机场旧航站楼的西侧，南侧与货机坪相连，总用地11.5公顷，沿停机坪“一”字排开。其中，货运大楼为主体一层，局部二层建筑，南北布置。货库与机坪距离45米，两者间为12米宽的服务车道和18米宽的堆放缓冲区。同时，在货库的东侧，布置有特种车库和特种车露天停放场地。货库的北侧，设置环形道路与停车场并通过机场扩建道路与高速路相接。货库外侧，布置了1.3米高的卸货平台，并局部布置了坡道。货运区内道路宽为7米，单向双车道环路。

整个建筑为钢筋混凝土框架结构，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为8度。整个工期预计190天，建成后，将包括国内进港货物处理区、国内出港货物处理区以及国际进出港货物处理区。

2014年1月1日，T1航站楼正式投入运营。

太原武宿国际机场T1航站楼始建于1992年，2009年3月开始改造。改造后的T1航站楼建筑面积有所增加，达到2.6万余平方米，约是T2航站楼的二分之一。1号航站楼分为上下两层，一层为国内到达出口，二层为国内登机入口。与2号航站楼相比，1号航站楼的内部增添了更多人性化的设计。在二层两个国内入口处，分别安放了两台自助机，上面显示有二代身份证阅读器、登机牌入口以及电子客票出口。自助机旁边是自助值班机。

太原武宿机场三期改扩建工程主要建设内容包括：飞行区等级指标4E，指跑道长度大于1800米，可起降飞机翼展52米至65米，如波音747、空中客车A340等四发远程宽体客机的机场。在现跑道南侧新建1条长3600米、宽45米的第二跑道及相应滑行道系统。新建40万平方米的T3航站楼；新建126个机位的站坪、5万平方米的综合交通中心、13万平方米的停车楼以及货运、机务维修、航食、供电、给排水等工程。同步建设空管工程、供油工程等。

太原武宿机场三期改扩建工程总投资230亿元。其中机场工程216.3亿元，由民航局、山西省政府和山西航产集团共同筹措解决。

2022年5月29日，作为山西的战略工程、标杆工程、基础工程和民心工程，太原武宿国际机场三期改扩建工程正式开工；9月30日，T3航站楼工程施工项目正式进场；2022年11月、2023年2月，两次管桩试桩。

2023年3月，T3航站楼工程施工项目碎石桩试桩。4月20日，飞行区场地开始移交，项目进行临建场地硬化及现场布置，预计5月15日全部完成；5月6日，太原武宿国际机场三期改扩建综合交通中心（GTC）项目最大底板顺利浇筑完成；5月9日，太原武宿国际机场三期改扩建工程T3航站楼工程施工项目举行开工仪式，进行碎石桩的施工。

2024年4月9日，太原武宿国际机场三期改扩建工程T3航站楼中指廊工程主体结构全面展开钢筋、模板和混凝土的施工作业，已完成中指廊560余根工程桩、3280余根碎石桩、2.5万余方土方开挖、4万余方土方回填。5月4日，太原直飞莫斯科旅游包机航线正式复航。6月，山西太原机场T3航站楼混凝土主体结构提前实现封顶。9月27日，太原武宿国际机场三期改扩建工程高架桥项目进入钢箱梁架设新阶段。

截至2017年11月，太原武宿国际机场开通客运航线130条，通航城市72个（其中国内航线120条，通航城市61个；地区航线3条，地区城市3个；国际航线8条，国际城市8个），货运航线1条，航线网络基本覆盖了国内外75个主要大中城市、热点旅游城市，开通了港澳台、东南亚、欧洲等国际地区航线。机场有基地航空公司3家（东航山西分公司、山西航空有限责任公司、昆明航空有限公司）。

T1航站楼：中国国际航空、深圳航空、山东航空、四川航空、幸福航空、祥鹏航空、西部航空、西藏航空、大连航空、昆明航空、海南航空、天津航空、首都航空、福州航空、乌鲁木齐航空的国内航班。

T2航站楼：东方航空、南方航空、厦门航空、吉祥航空、上海航空的国内航班以及太原武宿国际机场所有国际（地区）进出港航班。

自2018年3月25日起，太原武宿国际机场出港航班停止办理值机手续时间，由原来的航班计划起飞前30分钟调整为航班计划起飞前40分钟。

2010年12月9日，太原武宿国际机场年旅客吞吐量首次突破500万人次。

2017年10月25日，太原武宿国际机场年旅客吞吐量首次突破1000万人次。

2019年，完成旅客吞吐量1400万人次、飞机起降10.8万架次，货运吞吐量达到5.76万吨。

截至2024年8月28日，太原机场2024年累计旅客吞吐量突破1000万人次，相比2019年和2023年突破千万人次，分别提前了16天和38天。客流量的持续攀升，展现了强劲的市场活力。

2018年10月28号，太原武宿国际机场阳泉城市航站楼正式启用。

2018年11月19日，太原武宿国际机场平遥城市航站楼正式启动运行。

在城市航站楼，通过与机场实时相连的值机系统和航班查询系统，旅客就可以享受到购票、办理登机牌、航班信息查询等全流程的专业服务，并且在异地城市航站楼办理完登机手续后可以乘坐机场的专门大巴，从所在城市直接到机场登机。

2011年9月，太原武宿国际机场开辟了网上值机服务功能，旅客登陆山西省民航机场集团公司网站后，在网上值机系统中输入姓名、身份证号或客票号，经过“航班选择”、“信息确认”、“座位选择”等环节完成值机手续。旅客完成值机选座后，可使用网上值机系统打印的登机凭证或在太原武宿国际机场值机柜台补打的登机牌完成安全检查、身份验证等登机手续。

2018年2月6日，太原武宿国际机场官方微信服务平台正式对外发布，乘客只需要用手机微信扫描机场公众号的二维码，或者搜索“太原武宿国际机场”，就能实现在线购票、选座、值机、了解航班动态。

2015年12月10日，太原武宿国际机场、太原南站及东航、海航等航空公司，正式启动“空铁联运”。旅客可以在太原武宿国际机场、太原南站两地获取航班时刻及火车时刻动态消息；在太原武宿国际机场、太原南站两地实现购票服务；太原武宿国际机场和太原南站开通直通班车，实现旅客乘车、购票等一条龙服务。

太原武宿国际机场公交为太原公交201路、太原公交G4路，其中201路公交全程23站，单程15.9公里；单程运行55分钟，票价2元，营运时间6:00-21:00；G4路公交全程4站，单程12.5公里，票价1元，营运时间6:30-20:30。

201路经停站点：火车站东广场-火车站-广场-并州北路青年东街口-并州北路并州东街口-山西报社-并州北路南沙河桥口-并州南路新寇庄北街口-狄村街-建南汽车站-建设南路狄村街口-建设南路亲贤北街口-太榆路长风街口-太榆路坞城东街口-太榆路学府街口-太榆路许坦东街口-火车南站（太榆路路西站台）-太榆路荣军北街口-太榆路荣军南街口-太榆路龙城大街口-新营-机场生活区-机场航站楼

G4路经停站点: 嘉节停车场-南中环地铁站（长治路南中环街口）-火车南站-机场航站楼

和衷共济，自强不息

针对不同的需求提供超越期望的服务

太原武宿国际机场将对标“千万级机场”服务标准，在硬件建设上将全力推进机坪扩容、飞行区安防监控系统建设、800兆集群系统建设以及国际服务设施改造、候机楼卫生间升级等服务保障能力提升项目。根据《中国民用航空发展第十三个五年规划》，“十三五”期间，包括太原武宿国际机场在内的139个机场将实施改扩建，改扩建飞行区跑滑系统、航站楼和停机坪设施。

作为太原对外的重要窗口，太原武宿国际机场肩负着逆势而上、助力太原乃至山西转型发展的重要历史使命。机场以破势而发的决心和行动力，在转型发展的道路上昂首前进，交出了一份份令人惊叹的答卷。机场实现了覆盖全国除石家庄外的全部省会、热点旅游城市、港澳台地区及泰国、韩国、日本等国家的航线网络布局，为太原乃至山西对外开放提供了快捷、便利、覆盖面广的窗口和平台。（《中国民航报》）