山西地处华北，北界内蒙古，东邻河北京津，西与陕西隔黄河相望，南接河南。
在与山西交界的省份当中，有不少的人口规模，经济实力，辐射区域的巨型城市，比如北京，天津，石家庄，郑州，西安。而山西的11个地级市却没有一个这样的城市呢？
每个省区与其它省的交界都会是以比较明显的地理事物为界限，而山西与其他各省的交界的地理事物显得特别明显，以至于使山西的地理环境很封闭。
我们知道山西北靠恒山，洪涛山，管涔山，东依太行山，西有吕梁山，黄河，南立中条山，使得山西与其他省份分开，从而使交通运输业比较难发展，贸易相对难以进行，这对形成大型城市来说是很大的限制。
山西省境内山川广部，把山西的各省市分割城了许多独立的小的地理单元，而山西的地级市或一个或两三个分布于这些地理单元当中。大同和朔州分布于大同盆地，忻州分布于忻定盆地，太原和晋中分布于太原盆地，阳泉分布于沱河支流的谷地，吕梁分布于吕梁山以西的晋陕黄河谷地，长治分布于长治盆地，临汾分布于临汾盆地，运城分布于运城盆地，晋城分布于黄河支流的谷地。
各个盆地，谷地之间，有山脉的阻隔，使得山西的城市不能像内蒙古那样有广阔的河套平原可以发展呼包鄂榆经济区，不像京津冀地区，中原地区是华北平原可以发展京津冀一体化，中原城市群，同样也没有陕西那样沃野千里的关中，可以发展关中城市群，而是各个城市之间相对独立，难以联动发展。
2017年，山西省人口仅有3600万人，面积16万平方公里。而临近的河北，面积18万平方公里，和山西在一个数量级上，而人口规模却达到了7500万人，京津冀地区更是破亿，南部的河南不足17万平方公里，比山西相多无几，而人口为毛却有9500万之巨，西部陕西虽然人口规模和面积都比山西略多，但是这些人口主要聚集在平坦广阔的关中平原有利于西安发展，北部的内蒙118万平方公里的面积，人口仅有2500多万，所以内蒙也和山西一样，没有巨型城市。
人口是一个地区发展的基础，是一个城市发展壮大的基石，要发展成为巨型城市，必须要有庞大的人口作为支撑，而山西拥有11个地级市，人口相对也就会分散于11个地级市，而人口的总量却很少，对于行程的巨型城市很不利。
除了以上原因之外，山西难以形成巨型城市的原因还有以资源和工业为支撑的单调的经济结构，没有足够的产业人口外流，难以培养高层次人才没有足够的吸引力吸引人才，自然条件恶劣水资源缺乏等。
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