，易名“山西省立第三中学校”，孟元文任校长。1917年，苑友梅接任校长，提议新建校区。1918年，省拨款八万余元，于大同城西五里河畔花五百余元购土地五百亩兴建新校区。（此校区即今山西大同大学大同师范分校所在地，2006年5月25日国务院公布为第六批全国重点文物保护单位。）1921年7月，学校迁入新址。阎冯、晋奉军阀战争中，学校被迫停课数月。1934年再度易名为“山西省立大同中学校”，校长庞善守，并开设高中部。1937年9月大同沦陷后省立大同中学校校园被日军用作陆军医院，校内教学设备、藏书等等尽遭破坏。1