元（1912年），改名“山西省立模范中学堂”，新辟校门于文瀛湖南畔（今太原市儿童公园）。民国二年（1913），更名“山西省立第一中学”，简称“省立一中”。民国二十四年（1935年），又更名为“山西省立太原中学”。卢沟桥事变后，日本侵略军进逼太原，学校迁往祁县贾令镇，次年返迁太原上马街原“女师”故址。新中国建立后的1953年，学校改今名，列为华北区重点中学。同年，华北局拨专款130万元，建新校舍于迎泽湖东畔，两年后迁入至今。2019年9月，太原五中新校区校区将投入使用。新校区位于龙城南街以南，唐槐路以西。