1991年4月至8月，山西省第八届运动会先后在全省25个赛区进行，在举重和射击项目上，有两人突破世界纪录，一人突破亚洲纪录，这成为省运会历史成绩的新高地，开创了省运会历史上突破世界纪录的先河。

1994年4月至12月，山西省第九届运动会分散在8个地市的29个赛场角逐，从该届开始，省运会正式固定为四年一届。

1998年4月至8月15日，山西省第十届运动会在太原举行，大众健美操首次纳入省运会。在自行车、射箭等6个项目上，共有1人1次1项超世界纪录，41人（队）53次破39项省纪录。

2002年6月至8月，山西省第十一届运动会在太原举行，该届省运会不再设置专业组比赛，参赛主力以青少年学生为主，省运会由竞技体育项目（青少年组）和群众体育项目两部分组成。自此，省运会由省级最高水平体育竞技比赛转变为主要为推进培养体育竞技人才而设置的省级运动赛事。

2006年7月23日至8月26日，山西省第十二届运动会在太原、运城、大同等7个城市先后进行，共设14个大项、407个小项。全省11个市全部组组织了体育代表团参赛。

2010年5月至8月，山西省第十三届运动会在山西全省举行，开闭幕式在太原举行。女子游泳运动员曹玥、女子举重运动员张倩、男子举重运动员姜大明、男子举重运动员欧波、女子射击运动员张琪等5人分别打破游泳、举重、射击三个大项6个小项的全省最高纪录。

2014年5月至8月，山西省第十四届运动会由太原市承办，发源于山西的特色项目柔力球，首次进入省运会。该届省运会坚持节俭办赛的基本原则，总预算比上届省运会压缩了20%。开闭幕式均安排在白天举行，开幕式的时长是一个小时，闭幕式只有13分钟。

2018年7月12日，山西省人民政府办公厅印发《山西省运动会申办办法（试行）》。之后，山西省第十六届运动会的申办成为山西省运动会申办工作改制后的首次尝试，也是山西省运动会历史上首次以竞争性申办方式确定承办权归属。

2018年8月8日至18日，山西省第十五届运动会在太原举行，省运会开幕式首次在体育场开夜场。

2019年7月24日，山西省体育局印发《山西省运动会改革方案》，参照2019年第二届全国青年运动会和2021年第十四届全国运动会相关政策，由只重视夏季运动项目向“冬夏并重”转变、由只重视奥运项目向奥运项目和“非奥”项目并重转变、运动人才来源从“单项一条龙”向单项一条龙加跨项选材转变、竞技体育的功能从单纯追求成绩向发挥竞技体育多元化功能转变。

2023年7月25日—26日，山西省第十六届运动会山地自行车比赛在大同市新荣区亮马台骑行主题公园举行，全省5支代表队63名运动员同场竞逐。8月8日，山西省第十六届运动会在大同市隆重开幕。8月18日晚，山西省第十六届运动会闭幕式将在朔州市举行。

山西省运动会设置竞技体育和群众体育两部分。竞技体育设项从山西省实际出发，发挥优势，突出重点，强化特色，优势与潜在优势项目、个体项目与集体项目、夏季奥运项目与冬季奥运项目、奥运项目与“非奥”项目协同发展。群众体育比赛坚持以增强人民群众的获得感和幸福感为目标，提高省运会社会和群众参与度，推动全民健身与全民健康的深度融合，把省运会真正办成人民的盛会。

竞技体育下设专业组和俱乐部组。专业组的设项涵盖大部分省运会青少年比赛项目。俱乐部组由俱乐部组队参赛，参赛单位名称为“XX市XX俱乐部”。群众体育下设职工组、农民组、老年人组、大学生组、残疾人组、社会组。允许社会体育组织和体育爱好者报名参加省运会群体项目和品牌赛事的比赛。

竞技体育：在省运会周期内，第一年、第二年举办山西省冠军赛。各市在冠军赛中获得的成绩不计入省运会决赛成绩。第三年举办省运会资格赛，第四年举办省运会决赛。鼓励支持各市、县体育部门单独或与有关部门联合举办区域性青少年体育比赛。鼓励支持各企业、协会、俱乐部、学校等社会力量举办具有行业特点、传统优势或大众喜闻乐见的各类单项或综合性青少年体育比赛。

群众体育：在省运会周期内，鼓励和支持各市、县体育部门利用各时间节点单独或与有关部门联合举办形式多样的群众性体育比赛。鼓励和支持各企业、协会、俱乐部、学校从实际出发，举办有特色的品牌赛事。