1905年，正太铁路在阳泉设站。随着交通运输的发展，一批采掘、冶炼企业相继成立，使阳泉站为山西近代工业的发祥地之一。随后，以阳泉站为中心，聚集行商坐贾，逐步成为山西东部地区和连结晋冀两省的商品集散地。1947年5月2日，阳泉解放，正式建制为阳泉市。
1947年5月4日，以原平定县的一部分设阳泉市，以后一度改称阳泉工矿区。阳泉市（工矿区）先后归华北联合行政委员会、华北人民政府、山西省管辖。
1949年设阳泉工矿区，属榆次专区。
1951年阳泉工矿区改设阳泉市，由省直辖。1958年阳泉市划归晋中专署领导。1961年阳泉市改由省直辖。1970年阳泉市划归晋中地区领导。1972年阳泉市改由省直辖。
1969年1月，正式设立城区、郊区。1970年1月设立矿区。
1983年7月，实行市管县体制，平定县、盂县划归阳泉市。
1989年9月，实行市管县体制，平定县、盂县划归阳泉市，阳泉市成为由山西省直辖的下辖两县（平定、盂县）三区（城、矿、郊）的城市。
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