士兵看见他们人多势众，不敢拦阻。……这时候我看出我排士兵看见别的士兵抢劫财物，由羡慕而眼红，他们就要离开岗位去参加抢劫行列。我想我到职刚刚五天，与士兵不熟悉，不能强行阻止，只好婉言相劝。我后来到纯阳宫去喝水，返回新南门时，我排守卫新南门的士兵都不见了，原来他们乘我走后都抢劫去了。我只身回到营盘，看见士兵们抢回的东西很多。还有士兵在厨房里炉火上坐铁锅，熔化他们抢劫来的妇女银首饰。
到了晚上，乱兵进而放火烧了藩库。接着，“钱商、银号、票庄所在之街如麻市街、活牛市、通顺巷、大中市等处均遭放火抢劫。”城内火光冲天，枪声不绝。张剑南回忆说：“我回到住房内，一夜未睡好觉，只听见人喊声、枪弹声、犬吠声、火爆声，声声震耳，城内放火抢劫一夜未停。我不时出屋瞭望，看见城内一片火海。”
直到“革命起义之次日，阎锡山才委派马开崧（一说张培颖，一说温寿泉）负责维护太原城秩序，派出的武装部队背着大令箭在街上巡查，阎锡山授权给他们，可以就地处决抢劫犯。一共处决了十几个人，太原城秩序逐渐安定下来。”
据张树帜回忆：
下午一钟，树帜外出，刻就都督关防。一切办事人员移居抚署。嗣副都督温寿泉率张树帜、马子乔看守藩库，并未携带枪械兵士。不料甫至藩署，巡防队勾串陆军巡警数百人，已入库抢掠，寿泉等止之不得，因下令有看守银库者，每兵赏银一百，不听；复下令每兵赏银二百，仍不听；再下令有能将抢掠者击退，将库银全行赏给。兵士不服其令，举枪即击，寿泉等由间道回都督府，随即到谘议局商办善后事宜。午后八时都督旋八十六标二营，即前标本部原寓所。奈八十五标三营管带熊国斌，未奉军令，私带该营军队排立二营西墙下，假月影以掩其迹，意在暗刺都督，恢复清政府。伺都督旋营，该管带以要事谒见，甫晤面即出手枪。都督窥其诡谋，猝然伏地，幸未中弹。都督护兵立即枪毙该管带。国斌死，另委管带统其兵。时有土匪多人勾串巡防队并客籍恶徒，沿街抢掠放火。都督云：此等乱兵，声势汹涌，出为弹压，必敢抗拒，须以重兵攻击，庶不难于扑灭。时至十二钟，火焰愈炽。
初九日上午一钟，都督一面派重兵弹压街面，一面与张树帜亲往外国医院，恐外人遇害，欲邀至谘议局妥为保护。行至半途，二营管带张瑜、二营右队司务长周尧宽率两棚兵士，尾随都督护卫之。先是都督令在省外人苏牧师、海大夫等聚集医院，派兵严护。及至医院与该牧师等晤面，询其惧否？如惧则请到谘议局暂寓。牧师言：民军不与我辈为难，若土匪则易于抵制，以不去为辞。都督出医院后，沿街巡查，见抢掠者即杀之。有正兵以军装库已被抢掠焚烧，及至军装库检阅，已失十之*，无可补救。仍到街面逡巡，直至天曙，共计杀伤二百余人。嗣又齐到谘议局，欲与杜上化商拟维持街面办法，适上化外出，树帜与陈子达、常裕至各学堂，请学生站岗弹压，时已上午九时，市面抢者敛迹。
二、山西光复 布告安民（2）
10月29日一夜的放火抢劫，太原中心商街陷于一片混乱。各家各户紧闭院门，各学堂的教员和学生，距省城比较近的，有的连夜跑回家里。到了10月30日（辛亥年九月初九）黎明，军队上街捕杀抢劫的人，城门口的军警开始不让那些带衣物的人出城了。
正如张树帜所说，对维持社会秩序，学生也起了一些作用。据当时目击者张晟回忆：
在混乱中，农林学堂的学生举出代表三人赴军政府请愿，找见赵戴文、孟步云、徐一清等，提出召集各校师生协助制止焚抢的办法。军政府接受了这个意见，传集各学堂派人到咨议局一会，不料各教职员中，敢提意见的绝少，结果另组织了一个学生自治团体——省城学生联合会，推山西大学堂学生万宗藻、山西农林学堂学生李登瀛为全权总代表，各学堂又自举本学堂代表各二人，协助两总代表承办会中一切事宜，立即着手整顿各学堂伙食，分发学生武装枪弹，临晚即传下巡逻口令，分别到各街站岗，或巡视全街。从此，再没有焚抢事件。以后，白天开会讨论，夜间站岗，习以为常。
这时，军政府乃出布告安民。其文曰：
照得本军起义，恢复大汉江山；
省垣一朝平定，各县早已均安。
省外府厅州县，诚恐不免讹传；
土匪乘机抢劫，业经举办民团；
所有村乡市镇，一律保护安全。
凡尔士商民等，切勿误听谣言；
应当各安生业，得以地方为先。
要知本军此举，实与种族有关；
倘敢立意反对，兵到万难瓦全。
都督 阎锡山
黄帝纪元四千六百零九年
经过几天的整顿，到11月上旬，秩序完全恢复正常。在北京的同盟会员景梅九等人也应邀回到太原。阎锡山于是命令孔繁霨、仇亮和景梅九等商议正式成立都督府的办事机构。他们取法湖北军政府的组织，成立军政、参谋等部，并确定了各部负责人。其机构和人选为：
军政部：部长温寿泉（兼） 副部长马开崧
参谋部：部长黄国梁 副部长孔繁
军令部：部长常 樾
政事部：部长景定成（梅九）
财政部：部长曾纪钢 副部长徐一清
外交部：部长乔义生 副部长李成林
大汉银行：行长徐一清（兼）
参议部：总参议杜上化
不久，山西军政府的机关报《山西民报》就出版了，由安邑张起凤（字翙之）任报馆馆长，由阮尚贤（鼎南）任主笔，薛笃弼任编辑。该报社论均出自阮尚贤之手。 一出版，即登载《山西讨满洲檄文》，各界人士争相传阅，读诵一时。文中历数清廷罪恶，号召“凡我同胞，速举义旗，光复旧物”，并说“倘有助桀为虐，杀之勿赦，檄到如律令！”
秩序安定以后，太原街头渐渐恢复生气。军政府招募和操练新兵，一派激昂慷慨的气氛。起义城乡，军民开始歌唱颂扬辛亥革命的歌曲：
中华开国四千有余年，神武玄元自古传，创造指南车，勘定蚩尤乱，世界文明唯有我先；
我武维扬共和民国建，五色国旗遍三关，放开杀人心，抖起英雄胆，不翦仇虏誓不生还。
在安定秩序中起了重要作用的学生巡逻队，后来因与某奸绅发生争执，此绅便要求阎锡山收缴枪械，将他们予以解散。同盟会员张起凤（翙之）、高祯臣、荣炳（子文）、景梅九、郭朗清等闻之，极力反对，遂倡议组织学生军。阎应允。“学生团代表韩忠极力赞成，学生中之铮铮者，亦愿投身军界，誓死从戎，即集合各学堂学生编制成军，因志在敢死，故属之敢死军协司令部节制。公举王仁泽任管带，孔庚（文掀）、何遂（叙甫）、刘越西、倪普香任教练，刘俊英充督队长，支应遴充第一队长，郭振淮充第二队长，韩忠充副官。共学生二百余名，编为两队，八日之间教练熟。” 后因王仁泽与刘俊英意见分歧，改由郭朗清临时任管带。
山西军政府对清政府的旧官吏，采用劝降任用办法，只要投降就不问罪。布政使王庆平，提法使李盛铎，劝业道王大贞，提学使骆成骧，太原知府周渤，督练公所总办姚鸿发等，于起义后均被押往咨议局看管。军政府办事机构建立，各项工作稍有头绪后，这些人均被释放。后因军政府不谙民事，政事部长景梅九又多在前线，遂请李盛铎任民政长，出理民事；李初不敢答应，后在梁善济劝说下，始消除疑虑。
二、山西光复 三路出兵
根据阎锡山的决定，姚以价、张瑜、刘汉卿分任东路军、北路军、南路军总司令，分别向娘子关、大同、河东进军。
东路军于10月29日黄昏开往火车站。先由标统张煌偕兵乘车前面探路。后由姚以价率大部军队跟进。1911年10月30日天明，张煌等到达娘子关。除留一部守关等待姚以价等大队人马外，其余人在饭后攻占娘子关东南约15里的晋冀险要通道——旧关。原守旧关的清军是从平阳府调来的太原镇巡防队的一哨部队。哨官申洪吉。民军前进到旧关附近，哨兵听到动静，即鸣枪报警，民军停止前进，佯称自己人，不要开枪。少顷，不见动静，遂继续前进，到得关址，已无一人，原来申洪吉已率部逃逸。民军据关以后，遥见清军骑兵一队由东向关而来。这时，张煌也到旧关，亲自率领护兵王建安、戴凤臣、龚玉山等锁上关门，准备迎敌。清军接近关前时，民军一阵排枪，吓得清军骑兵掉转马头，落荒而逃。10月31日（初十日）天明以后，守关士兵正在整修工事，张煌命令说，前面五六里处的清原平是个要紧关口，遂派右队队官尹太钧率本队前往防守。这时，姚以价也来到娘子关，他巡视阵地，勉励官兵紧守岗位。驻守清原平等地的官兵，因当地人烟稀少，清原平只有两户人家，没有粮食可卖，只能在地里拔萝卜充饥。直到11月2日（农历九月十二日），张煌才从旧关送去两骆驼大米，据说这是截获的清军军粮，同时还送去小钢炮一门。旧关则配备了一门英国造的九尺长的大炮。至此，民军在山西的东部门户娘子关和旧关，以及它们的前进阵地乏驴岭和清原平，驻守妥当，严阵以待。
北路军于11月1日奉阎锡山的命令，由一等副官张培梅、四标标统张瑜率第1营、第2营共1000余人附炮队200余人向代州和龙泉关进军。此时，以崞县为中心连同附近各县的同盟会员，也都在积极准备起义。续桐溪、李嵩山利用巧妙方式夺取大同镇总兵王得胜向雁门关运送的200枝枪支，乘势攻进山阴县城，打开监狱、放出犯人，又率众攻打应州。西社村是同盟会员续桐溪的家乡，这里群众革命情绪相当高涨。11月20日阎锡山请续桐溪到太原议事，决定成立忻代宁公团，由续任团长。续由太原回到崞县，迅速与附近各县同盟会联系，令他们带领民团在崞县原平镇集中，并令弓富魁就地在下层群众中进行招募，弓很快召集起1000多人。11月23日，公团成立，领导机构相应组成：团长续桐溪、副团长康佩珩、参谋赵三成、粮台督办赵丕廉、五台县分团长康佩珩兼、定襄县分团长贺炳煌、崞县分团长邢斌丞、繁峙县分团长任涌、宁武县分团长丁致中、静乐县分团长武泽霖、忻州分团长王树侯、统领弓富魁、左翼游击队长史宗法、赵承绶、右翼游击队队长贺炳煌、任涌、总团部卫队续范亭、续廷梅。公团成立后，由于士兵多系农民，遂动员陆军小学堂学生赵承绶、张德枢、宫宝衡、续培梅、续廷梅、王靖国、李伯平等担任下级军官及教练员。不久这支民众武装奉阎锡山令配合张瑜所率北路军，北取大同。在公团成立前两天（11月21日）张瑜所率北上民军在原平与续桐溪、弓富魁等相会。双方议定分三路进兵直捣大同转取归化之方针：中路出代州攻雁门，东路出繁峙攻胡峪口，西路出宁武攻阳方口。24日，决定续桐溪、弓富魁率刚刚成立的公团东出繁峙。27日，张瑜率部对代州城发起攻击。开炮轰击一阵，民军由东北城角登城，守军逃往雁门关，部分投降民军。同日，西路攻占宁武。28日，进驻阳方口。29日，公团抵繁峙。12月2日，公团以左翼游击队的前锋，越铁角岭北出茹越口。时茹越口清军调往雁门关，只有一个班驻守，遥见公团大队人马，即落荒而逃，公团未发一枪即出占茹越口。12月4日，公团神速赶到怀仁县。时大同在同盟会员李德懋、李国华、刘干臣等人的领导下已于11月30日举行起义。清廷派驻宣化等处的毅军陈希义部开赴大同进行*，12月4日抵达阳高县。张瑜和忻代宁公团团长续桐溪闻讯后，决定由续率公团驰援大同起义军。公团遂立即由怀仁出发向大同前进。阳高、怀仁距大同均为80里，两军于12月5日分别从驻地出发向大同进发。清军中午到达，但不敢直入大同城，而驻于城东八里的古城村。公团下午在南门外则由大同军政府都督李国华等迎入城内。于是，与清军展开了40多天的攻防战。
南路军由3标标统刘汉卿率领于11月19日由太原出发南下。在此之前，阎锡山曾派参议董桂萼（举人、太平县人）到临汾招抚，争取和平解决，但未成功。刘汉卿的第3标，实际上只有一个营，约500余人，分左右前后四队南征。11月29日顺利通过晋南北大门——韩信岭，12月2日抵霍州，12月3日光复洪洞，12月5日晚，南路军后队抵临汾。当时驻扎临汾的清朝太原镇总兵谢有功奉命带步一旗中哨官兵前往风陵渡一带视察黄河防务，以防陕西革命军东渡黄河。平阳革命党人侯少白、张维藩趁机劝刚从河东筹粮回到临汾的清军前路巡防帮统陈政诗与民军议和，陈佯许之。阎锡山接电报后，即委陈政诗为平阳知府，陈惶恐不敢接受，从临汾悄遁绛州。所以南路军未发一枪即顺利进驻平阳重镇。两日内，南路军全部进驻平阳城。刘汉卿委任刘拱璧暂时置理平阳府知府，负责处理民政；洪洞会党领袖牛如虎为平阳府镇台，负责招募民兵，建立地方武装；张连升负责布置城防；南路参谋王家骏、许志显为正副统领，负责改编巡防各旗。各项工作初步安排后，刘汉卿以奉命到河东筹饷为由，12月12日挥师南下。这时，被阎锡山委任为平阳知府的陈政诗逃到河东向谢有功汇报平阳情况。谢、陈决定率兵向平阳反扑。12月13日南路军抵达侯马，探知谢有功的部队已到闻喜，闻喜与侯马间有一高地，名为隘口，遂决定与谢军争夺隘口重地。当南路军赶到隘口时，隘口已为谢军所据。刘汉卿只得率部强攻，但终因寡不敌众，南路军大败。刘汉卿及前队排长苏金石等均被谢有功杀害。所剩部队由郝富珍、王泽山等收容，推李大魁为临时管带，继续南向复仇，又未取胜，后为保存力量，转向平阳城。