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山西省自古就有人類活動的跡象，併為中華文明的發源地之一。考古表明，遠古時代，山西南部是人類初曙的起源地。運城垣曲縣“世紀曙猿”化石的發現，把類人猿出現的時間向前推進了1000萬年。約在180萬年以前的舊石器時代早期，原始人群就在山西晉南地區繁衍生息，其中運城芮城縣西侯度文化遺址發現的火燒骨，把中國範圍內發現的人類用火歷史向前推進了100萬年。
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新石器時代晚期，山西南部已經成為當時諸多邦國的中心。對臨汾襄汾縣陶寺遺址發現和研究成果表明，這裡是帝堯都城所在地，也是最早的中國所在區域。這使大致在距今4500年前後中國史前傳說的堯舜禹時代由傳說成為信史，中華5000年文明史由此得到證實。
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西周初期大規模分封諸侯，山西中南部為十餘個諸侯的領地，其中主要諸侯國是晉國。\n春秋時期，晉國發展強大，逐步兼併了周邊小國，成為春秋五霸之一。晉國極盛時期的疆域，大約包括今山西中南部、河北西南部、河南西北部和陝西東部，設置有50餘縣，其中山西境內有10餘縣。晉國是郡縣制的起源地，後來秦將這種制度推廣向全國。
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秦始皇二十六年（前221年），秦統一六國，定都咸陽（今陝西咸陽東北），建立了中央集權制度，地方實行郡縣制，把全國劃分為36郡，後又不斷增設到40餘郡。今山西及周邊河北、內蒙一帶為河東、太原、上黨、雁門、代、雲中6郡分轄，其中代、雲中2郡治所不在山西，山西境內置有70餘縣。
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唐高祖李淵起兵太原，建立了大唐王朝，山西被唐高祖認為是“龍興”之地，封太原為唐王朝的“北都”、“北京”。
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宋代，山西是中國北方的主要發達地區。元代，全國共11個行省，山西與山東、河北，並稱為元朝“腹地”，大同、平陽（今臨汾）、太原三城則成為黃河流域的著名都會。\n進入半殖民地半封建社會以後，山西的經濟、文化發展受到嚴重破壞。
