北宋末年，封建统治阶级残酷奴役和剥削劳动人民，阶级矛盾日益激化，农民起义此起彼伏，赵宋统治摇摇欲坠。这一时期，散居在长白山、松花江一带的女真族逐渐强盛起来，公元1115年女真族首领阿骨打称帝，国号曰金。公元1125年，金兵分两路大举南侵，西路由粘罕率军于12月抵达太原城下，河东宣抚使童贯逃跑，太原知府张孝纯率众奋力抵抗，誓死保卫，被围困 250多天，终于粮绝人亡而失败。公元1126年（靖康元年） 2月14日，宋钦宗赵恒下诏将中山、河间、太原三镇交金人。从此，太原人民在战乱摧残，异族压榨下，度过了80多年。据记载，太原路（后改为冀宁路）辖区的人口减为“户七万五千四百四十，口十五万五千三百二十一”。

四、第四个兴衰期大体为公元1368年至1948年；明清扩建称重镇，商业兴起面貌新；天灾人祸再萧条。

公元1368年明朝建立，把太原定为“九边”重镇之一。明太祖朱元璋封他的三儿子朱（木冈）为晋王，驻守太原，并在太原设置了“山西中书行省”后改为“承宣布政司”，掌管全省行政事务。晋王让他的岳父谢成对太原城进行了扩建。向东、南、北面扩展，建成了周围14公里，高约18米的城墙，外用砖砌，开 8个门：东为宜春（大东门）、迎辉（小东门）、南为迎泽（大南门）、承恩（首义门）、西为振武（水西门）、埠城（旱西门），北为镇远（大北门）、拱拯（小北门），城外城壕深10米，城头四角建角楼 4座，小楼92座，敌台32座，使之成为“坚逾铁瓮‘的城堡。晋王还在城内修建了宫城，富丽堂皇的王府宫殿，有三个大门：“东华门”、“西华门”、“南华门”。宫城的外城墙叫东肖墙、西肖墙、南肖墙、北肖墙。肖墙内还修建了为晋王服务的各种设施，为举行祭祀的天地坛，管理膳食的典膳所，供游乐的花园杏花岭、松花坡等。晋王的王室分封为王，纷纷占地建造王府，为宁化府、临泉府、方山府、大小濮府等，还有钟楼、鼓楼、庙宇。到清代，太原城规划基本与明代差不多。统治者为防备人民反抗，在晋王府的废墟上修建了4000余间营房，驻扎精骑营，后叫精营街，以上许多地名仍保留至今。

随着社会经济的发展和军事的需要，明代太原的兵器制造更为发达，城内奶生堂与半坡街的“镔铁坑”相传是明初锻铜作坊的遗迹。从宋代开始的烧陶器”官窑“，更为普遍。清朝中叶手工业有了较大发展，炼铁和硫磺生产也很发达。商业方面出现了封建性的同行会，形成了粮行、油面行、绸缎行等十大行业。许多街道以行业命名，如东米市、西米市、东、西羊市、估衣市、棉花巷等。与商业资本紧密相关的银钱业也曾兴隆一时。太原是明清两代的边防重镇，又逐渐成为北方的主要工商业都会。

《明史·地理志》和《清史稿·地理志》对太原府人口未作记载。据明《太原府志》统计：明万历（公元1573至1620年）年间，太原府辖25县，有 121043户，990450人，其中：太原县有 9827户，73438人。但是由于受了几次天灾的劫难，太原城再次凋衰。公元1646年（清顺治三年）晋王府失火，从内城烧到宫门，燃烧数月，所有宫殿和各种建筑化为灰烬；公元1815年（嘉庆20年），东山洪水爆发，浪高丈余，冲没了东关，大南关，受灾十分严重，使太原城失去了往日的繁荣。公元1877年光绪三年，连年大旱，颗粒无收，同时瘟疫流行，人民不是饿死，就是逃亡。公元1886年（光绪12年），汾河决堤，水势凶猛，半壁西城顿成泽园，满洲城、学台衙门、太原府文庙、阳曲县文庙及许多民房荡然无存。经历几次大劫，据地方志记载：公元1900年（光绪26年）太原一城四关，仅有人口三万人。1911年辛亥革命后，虽然创建了一些军火工业为主的现代工矿业，修建了简易机场和南、北同蒲铁路，城区内也陆续出现了商店、饭店和公用设施，但城市和经济发展极为缓慢。尤其是遭受日本侵略军八年践踏，经济凋蔽，民不聊生，古城太原再次陷入苦难。到1949年解放前夕，太原城市人口仅为21万人。