阎锡山任山西大都督以后，立即组织山西执政政府，委派各部负责人，发布安民告示。他将部队整编为四个标，设东、南、北三路总司令，另建一个前敌委员会。令一部扼守娘子关，把守要冲，又令一部攻打雁门、大同、临汾、运城等地。同时一面派人前往北京与清庭联络通融，以期缓和局势；一面派人到武昌联络义军，争取军事援助，以防备清军兴兵讨伐。果然，清庭派第六镇统制吴禄贞为山西巡抚，带兵入晋，以图镇压革命。

　　

　　袁世凯的真面目，早为一部分革命党人所认识，吴禄贞就是其中之一。阎锡山在吴禄贞的劝说下，与吴禄贞共组了“燕晋革命联军”，吴禄贞任大都督兼总司令，阎锡山和张绍为副。两军相联，公然打出反清旗号，出兵石家庄，一时在北方造成强大的革命声势。并决定会师北京，推翻清朝。

　　

　　此时正在湖北指挥清兵与革命军作战的新任内阁总理大臣袁世凯闻此讯，气急败坏，对二人恨之入骨，以重金收买吴的旧部周符麟将吴刺杀。联军一时群龙无首，立即瓦解，不久，阎锡山则率部撤回娘子关。不久袁世凯回京后派兵进攻山西，娘子关失守，阎锡山率部撤出太原，一路攻入包头。

　　

　　1912年2月，清帝退位，袁世凯窃据临时大总统之位。阎锡山见大势已定，便率部返晋。谁知袁世凯仍记前嫌，说他在清军进攻山西时弃城出走，不承认山西是起义省份，电令其部队不准擅自行动。

　　

　　阎锡山又开始了他最擅长的钻营活动，他找到和袁世凯拜过把子的定襄县董崇仁，邀其随员入京星夜拜见袁世凯，表达自己竭诚拥护袁世凯之意；同时派人到上海找孙中山求援。经两方面的努力，袁世凯才同意阎锡山为革命党人，并任其为山西都督。阎锡山才得以重返太原，从此成为山西王。

　　

　　当时，山西的新旧两派倾轧较烈，阎锡山玩弄两面三刀，对同盟会则拥护共和，对袁世凯则支持立宪。同年8月，同盟会改组为中国国民党，阎锡山被选为参议，可是他表面上应付孙中山，暗地里向袁世凯周围的亲信行贿，还不惜将自己的父亲阎书堂送往北京长住，表示向袁世凯送押了人质，以取得袁世凯对他的信任，并巩固了他在山西的地位。

　　

　　1913年国民党发动的第二次革命失败以后，袁世凯把各省由原同盟会会员任都督的人大都撤换了，只留下山西的阎锡山和云南省的唐继尧未动。同年10月，袁世凯正式就任大总统，11月4日下令解散国民党，阎锡山马上执行，三个月内将山西全省的国民党党部一律解散了，自己也声明脱离国民党，并听任袁派到山西的爪牙金永（山西巡按使、民政长）肆意打击、迫害以至杀害同盟会员。

　　

　　第二年夏，袁世凯改各省的都督为将军，阎锡山被任为同武将军，督理山西军务。从此他完全投靠了袁世凯，残酷镇压革命党人，并在全省军政机关中安排自己的同乡和亲信，以巩固自己的统治。

　　

　　袁世凯的称帝心理此时无限膨胀，一时各省劝进之风弥漫，阎锡山争先请愿，三次致电北平，说什么“诚以中国之情，决不宜沿用共和制度”，“今日改定君主国体，正全国人民希望诞登彼岸之机会，其关系中国前途治安更巨且大。我大总统为4万万人所托命，以大有为之才，乘大有为之势，毅然以救国救民自任，无所用其谦让。”并指示山西商务总会和各处票号，假借山西公民等名义分电请愿，早废共和，而立君主。果然袁世凯称帝后封阎锡山为一等侯。

　　

　　袁世凯倒行逆施，遭到全国人民的反对。蔡锷、唐继尧等在云南成立护国军，发布讨袁檄文，向北京进军之时，阎锡山仍站在袁世凯一边，致电北京国务院，声称“滇黔等省竟以少数地方二三首领擅立政府，私举总统，实属破坏大局，不顾国家”。当袁就护国军反对帝制征询各地大员意见时，阎指斥唐继尧等为“不忠不义不仁不智”之徒，恳请皇帝“褫革唐继尧、任可澄、蔡锷等官职荣典，宣示罪状”。1916年3月，当袁被迫撤销帝制后，阎犹通电要求滇黔诸君“痛加悛悔”，否则他将把护国军将领“视为公敌，与众共弃，愿效前驱，以伸挞伐”。

　　

　　阎锡山拥戴袁世凯称帝，可谓不遗余力。后来他竟然说，这乃是根据孙中山的指示，为了保存北方革命力量而采取的措施。

　　

　　不料袁世凯称帝后引起全国一片讨伐声，83天的皇帝梦很快就被粉碎了，袁世凯在惊恐中一命呜呼。这时阎锡山又开始其残酷的排斥异己的活动：逼迫曾一同革命过的旅长黄国良交出军权，离开山西；撤掉原来曾为他在袁世凯前大力周旋的董崇仁的晋南镇守使之职；又逼迫早年他弃城而逃远走包头时，为他出过大力的孔庚交出晋北镇守使之职。同时将旅长以下的军官均换成自己的亲信。此外，他又策划夺取山西省行政大权，赶走了前后两任省长，自己以护理（即代理）名义擅刻印信，兼任了山西省省长。

　　

　　这时已是1917年的9月了。当时在北京的中央政府由段祺瑞任总理，他是北洋军阀中的核心人物，实权在握。阎锡山立刻遣员入京活动，并拜段祺瑞为师。当时北京政府内部分裂加剧，总统黎元洪与总理段祺瑞矛盾日益加深，阎锡山第一个拥戴段反对国会。不久段祺瑞的总理被撤，他又紧随安徽省长倪嗣冲，宣布脱离北京政府。张勋搞复辟带兵入京，他又和段祺瑞一起声讨张勋。

　　

　　1917年9月，孙中山先生领导的护法战争爆发，阎锡山按段祺瑞的旨意，派旅长商震率部赴湖南参战，反对护法战争，不料全军覆没。自此他接受教训，提出“保境安民”的口号，标榜“三不二要主义”，即不入党，不问外省事，不为个人权利用兵；要服从中央命令，要保卫地方治安。这样，他把力量集中用于本省的经营治理上，提倡以军国主义为内容的“用民政治”。他说：“无论帝国主义、国家主义或军国主义国家的政治，都是用民政治，非用民不足以图强。”“政府政策是军国政策，人民教育是军国教育，社会组织是军国组织。”这是他“用民政治”的思想基础，其内容则为推行六政三事：六政者，水利、种树、蚕桑、禁烟、天足、剪发（男人剪辫子）；三事者，种棉、造林、畜牧。在行政区划的管理上，他借用日本的“村本政治”，建立了行政网，编定村制，五户为邻，有邻长，二十五户为闾，设有闾长，选举地主豪绅为村长和村副，成立保卫团对青年进行军事训练。