閻錫山在不斷擴充軍隊數量的同時，為提高其部隊的素質并增強部隊的戰鬥力，還在培養軍事幹部和發展軍事工業方面苦心經營，做了不懈的努力。太原兵工廠的廠史表明，早在二十世紀二十年代，閻錫山就已經敏銳地認識到軍事現代化的必要性，并決定自制其需要的武器。
閻錫山的留日經曆使他深刻體會到武器在增強軍隊戰鬥力中的重要作用。民國時期的中國，各軍閥的武器大部分都是進口，對外依賴性很強。山西地理位置偏僻，地處内陸，四周高山圍繞，對外交通不便較為封閉。
1912年9月孫中山巡晉，當他了解了山西的資源優勢後，很有遠見地提出，“在山西設一個煉鋼廠，制造最新武器，發展獨立的軍事工業，以供全國擴張武備之用。”這對後來山西經濟的發展起到了很好的指導作用，煉鋼廠、兵工廠、大型煤礦都相繼建立起來。閻錫山執掌山西軍政大權後，為了鞏固統治重整軍備，從1917年開始便下決心建立自己的軍火制造業。
一、籌集大量資金，用以支援軍政費用
閻錫山自掌握山西軍政大權後，在政治、經濟、軍事、文化等方面采取了一系列措施，以鞏固自己的統治，而這一切都需要相應的财力作支撐。但當時山西的财政極貧極弱。為解決這一根本性問題，閻錫山先後設立大漢銀行、山西官錢局、晉勝銀行、銅元局和機械局等。
1918年，銅元局的設立為山西軍事工業的發展奠定了物質基礎。1919年山西省銀行正式成立，真正意義上的晉鈔開始産生。閻錫山成立山西省銀行的目的，是為了籌集大量的資金，用以支援軍政費用和發展自己的經濟實力，他不斷設立分行、經營地産、投資工業等。
由于有省政權和省财政做後盾，山西省銀行很快就為閻錫山蓄積了充足的經濟力量；猛增的省庫收入，使山西軍政支出的緊張局面得到根本好轉。同時，官僚資本企業也不斷湧現，至1930年山西省實有企業21家，閻錫山個人也辦了不少私人企業。
抗戰前任山西财政财政廳廳長的仇曾诒在回憶錄中說：“自一九一三年起……在支出方面，以陸軍費為最多，内務費次之，司法、财政各費又次之，其餘為教育、農商費等”。
閻錫山絞盡腦汁地籌措資金，使其更有資力進行擴軍和擴大軍火生産規模。中原大戰後，馮玉祥西北軍全部瓦解的重要原因，就是缺乏強有力的經濟支援，而晉系集團之是以能長期雄踞三晉，其根本原因是它經濟上尤以能源、交通等可以長期支撐政治、軍事、文化的發展。中原大戰前山西的工業建設主要集中在軍事工業方面。
二、軍事工業，逐漸壯大
辛亥革命之前的山西隻有一個以修理槍械為主，兼造初級火器的山西機器局。自從閻錫山将軍政大權掌握在手中後，修械所随着閻錫山的重視與晉軍的不斷擴充迅速發展起來。
當時漢陽兵工廠、沈陽兵工廠已頗具規模。1920年初将修械所與銅元局合二為一後，閻錫山的軍事工業實作了初具雛形，随後命名為“山西軍人工業實習廠”，幾年的時間就實作了質的飛躍，發展迅猛。下轄可以仿造飛機的飛機廠，同時大力興建育才煉鐵廠和育才機器廠，特地為其軍火工業提供原材料和基礎裝置，山西火藥廠于同年成立。
至此，晉綏軍的軍事工業規模系統大體已齊全，職工增加到一萬一千餘人，裝置增至兩千三百部，月産火炮十餘門、沖鋒槍九百支、機關槍三十挺、炸彈三萬餘發。
經過不斷的發展，閻錫山的軍事工業在産品種類和産品數量上都有了很大增加，技術水準也有了明顯的進步和發展。
從1928年至1930年中原大戰之前，太原兵工廠的月産量為：輕重炮35門，迫擊炮100門，步槍3000支，機槍15挺，沖鋒槍900支，炮彈1.5萬發，迫擊炮彈9000發，子彈420萬發。
由此發現晉綏軍的武器裝備人均配備在諸軍閥派系中是出類拔萃的，其軍火源源不斷得到補充。憑借這些先進的武器裝備，晉綏軍的兵力迅猛發展，部分軍閥也紛紛前來采購武器。
民國史上有三大兵工廠，它們分别是太原兵工廠、沈陽兵工廠與漢陽兵工廠。太原兵工廠雖然建廠最晚，但是無論在現代化程度還是規模上都是佼佼者，它的領先水準一直持續到新中國成立前夕。
可以說閻錫山之是以叱咤風雲、一呼百應，令蔣介石等畏懼三分，皆是因為有雄厚的軍事工業做有力的保障。曾經與之并駕齊驅的大小軍閥及實力派，有的耀武揚威一時即稍縱即逝，有的被蔣介石收入麾下，當中緻命的原因是缺乏獨立的軍工體系。
閻錫山從1917年到1927年經過幾次擴軍，其晉綏軍的數量已達到十五萬。為保證部隊槍彈等物資的供給，他進一步擴大軍事事業，1927年将“山西軍人工藝實習廠”改為“太原兵工廠”，到1930年中原大戰爆發前為止的四年中，可以說是閻錫山軍事工業發展的極盛時期。