广播阶段

1949年4月25日21:50，伴着《渔光曲》的旋律，中国共产党在山西第一个广播电台以“太原新华广播电台”的呼号、1270千赫的频率正式开始播音；6月1日，原新华总社语言广播部扩编为中央广播事业局，中国的广播事业脱离新华社成为单独的宣传系统，太原新华广播电台也随之更名为太原人民广播电台。

1950年12月20日，太原人民广播电台正式更名为山西人民广播电台。

1992年12月6日，山西长城经济广播的开播成为中国业界的重要话题。此后，1995年山西文艺广播、山西健康之声广播、1997年山西交通广播陆续开播，健康之声广播成为中国第一家专业的医疗卫生广播。

电视阶段

1960年5月25日，隶属于山西人民广播电台总编室的太原实验电视台开播。

1965年7月1日，太原实验电视台更名为太原电视台，开始播出自办节目。

1978年8月1日，太原电视台从山西人民广播电台中剥离，成立山西电视台，直接由山西省广播事业局领导。

1981年9月，山西广播电视大楼电视技术区彩电中心落成，山西电视台安装了全新的彩色电视设备，提早完成了由黑白电视向彩色电视的过渡。

1983年，山西电视台完成了机构改革，设立了办公室、新闻、播出等部室，成为中国较早设置并相对健全了机构的电视台。

1991年7月25日，由中央外宣办和国务院外宣办领导、山西电视台承办的对外电视宣传机构中国黄河电视台成立；8月13日，中国黄河电视台所制节目在美国斯科拉卫星电视网开始播出。

1992年8月16日，山西电视台第二套节目试播，呼号“黄河电视台”，10月18日正式开播。

融合阶段

2004年11月1日，山西人民广播电台、山西电视台、山西广播电视报社所属各频率、频道、报刊等资源，成立山西广播电视总台；原中国黄河电视台以及山西文艺广播和山西电视台第二套节目黄河电视台联合组建为新的中国黄河电视台，从山西省广电系统脱离，成为一家独立机构。山西广播电视总台成立之后，在已有的广播频率专业化基础上实现了电视频道专业化，依托原山西卫视重新组建了卫星频道，正式呼号“山西卫视”，专门负责上星节目的制作和播出，同时成立多个地面频道。

2005年5月1日，山西广播电视总台台标正式启用，下属各广播频率、电视频道也全新改版。

2010年5月，山西广播电视总台与中国黄河电视台合并组建山西广播电视台，同时保留“中国黄河电视台”呼号。

2011年1月12日，山西广播电视台经国家广播电视总局正式批准成立；4月25日，山西广播电视台出资组建的山西广电信息网络（集团）有限责任公司和山西广播电视传媒（集团）有限责任公司正式揭牌成立。山西广电信息网络集团负责山西全省网络的整合和统一运营管理，山西广播电视传媒集团负责山西全省下一代广播电视网络的整合、建设和运营。

2011年4月13日，国家广播电视总局批复同意在山西广播电视台官网山西视听网的基础上，建设开办山西网络广播电视台。

2013年6月29日，山西网络广播电视台上线试播。

2015年1月29日，山西交通物流频道试播，呼号“睛彩山西”，频道定位“大交通·大物流”，全天24小时播出，实现山西网络广播电视台、iptv光速电视、cmmb手持车载电视、有线、无线同步播出。

2015年4月25日，山西故事广播试播，9月9日正式开播。

2018年10月，山西广播电视台由中共山西省委山西省人民政府直属事业单位调整为山西省人民政府直属事业单位，归口中共山西省委宣传部领导。

2019年11月23日，山西广播电视台“黄河plus”客户端正式上线。

2020年8月28日起，对外播出的中国黄河电视台停播；12月28日起，彩民在线频道停播；12月30日起，老年福频道停播。

2021年1月1日，经济资讯频道更名为经济与科技频道，科教频道更名为社会与法治频道，少儿频道停播，原少儿频道主要节目移至公共频道播出，并且全台所有电视频道全部实现高标清同步播出。

2022年7月16日，公共频道更名为文体生活频道。