历史上山西曾森林茂密，山青水秀，生态环境良好。由于战乱及人为破坏，1949 年全省仅残存森林551 万亩，森林覆盖率 2.4%。经过历届省委省政府带领全省人民持之以恒植树造林，森林覆盖率大幅提升。根据2020年全省森林资源年度清查的最新结果显示，森林面积5542.93万亩，森林覆盖率23.57%，如期实现“十三五”规划森林覆盖率达到23.5%以上的约束性指标。

山西是我国北方草原面积相对较大的省份之一，据20世纪80年代草地资源普查，全省天然草原面积6828万亩，占国土面积的29%。山西草原资源主要分布在太行、吕梁山区和中部盆地的边缘地带，共有六大草地类型：山地草甸类草地、山地灌丛类草地、山地草原类草地、低地草甸类草地、疏林草地类草地和暖性灌丛类草地。山西草原的特质是亚高山草甸，从南到北都有分布，包括历山舜王坪亚高山草甸—沁源花坡草原—离石西华镇草原—五寨荷叶坪草原—宁武马仑草原--五台山高山草甸—灵丘空中草原等。山西省的亚高山草甸是华北地区典型的高山草甸和亚高山草甸自然景观的代表，面积约有500多万亩，主要分布在海拔较高的林线以上的地带，植物种类以耐寒多年生草本为主，草种资源丰富多样，许多物种还具有较高的科研学术价值和经济开发价值。

山西林业草原工作最具优势的管理机制是实行省直林局由省级垂直管理。从上世纪 50 年代开始，全省陆续组建了关帝山、管涔山、太岳山、中条山、五台山、吕梁山、太行山、黑茶山 8 个森林经营局和桑干河杨树丰产林实验局，受省政府委托，由省林草局实行垂直管理。省直林区地跨全省 11 个市 62 个县 ( 市、区 )，辖 125 个国有林场，经营总面积 2389 多万亩，管理着山西最精华的森林资源。

山西省有野生植物2743种，占全国的22.8%。其中国家一级保护的野生植物1种，国家二级保护的野生植物5种，省重点保护的野生植物49种；中国特有属植物17科22种。油松和国槐为省树。野生动物有541种，占全国24%。其中鸟类346种、兽类70种、爬行类28种、两栖类13种。国家一级保护的野生动物25种；国家二级保护的野生动物85种；省重点保护的野生动物173种。金钱豹、原麝、褐马鸡、黑鹳为四大旗舰物种。褐马鸡为省鸟。

目前，山西省省级以上自然保护地272处，其中，自然保护区46处(国家级8处)，风景名胜区49处（国家级6处），湿地公园63处（国家级19处），森林公园83处（国家级26处），地质公园19处（国家级11处），沙漠公园12处（国家级12处试点）。