山西第二大城市是大同市。

大同，古称云中、平城，是山西省地级市，国务院批复确定的中国晋冀蒙交界地区中心城市之一、重要的综合能源基地。

大同地处中国华北地区、山西北部、大同盆地中心、晋冀蒙三省区交界处、黄土高原东北边缘，实为全晋之屏障、北方之门户，且扼晋、冀、内蒙之咽喉要道，北接中国对蒙古国最大口岸二连浩特市，是山西省省域副中心城市，历代兵家必争之地，有“北方锁钥”之称。大同是首批国家历史文化名城之一、曾是北魏首都，辽、金陪都，境内古迹众多，著名的文物古迹包括云冈石窟、华严寺、善化寺、恒山悬空寺、九龙壁等，是中国首批13个较大的市之一、中国九大古都之一、国家新能源示范城市、中国优秀旅游城市、国家园林城市、全国双拥模范城市、全国性交通枢纽城市、中国雕塑之都、中国十佳运动休闲城市。

大同是中国最大的煤炭能源基地之一，国家重化工能源基地，神府、准格尔新兴能源区与京津唐发达工业区的中点。素有“凤凰城”和“中国煤都”之称。2019年8月13日，入选全国城市医疗联合体建设试点城市。