山西地处内陆，多山地丘陵，交通不便，修建铁路对于改善交通状况、开发资源和促进经济发展至关重要。山西煤炭等资源丰富，正太铁路通车后，山西资源外运需求增加，建设更多铁路成为进一步发展经济的关键。

阎锡山统治山西，为巩固统治、增强实力，决定通过铁路建设加强对全省的控制和管理，促进地区经济繁荣。

1933年5月23日，同蒲路在太原车站举行开工典礼，从太原分向南北修路。采用窄轨轨距，节省了大量资金和材料。1937年3月全段修成，阳方口—风陵渡段正式通车，长717公里，占全路的83%。此外还规划了20条支线，总长达2250公里，超过干线2.5倍。 

1932年，阎锡山成立山西省收回正太铁路促进会，1933年1月31日，正太铁路正式移交完毕，结束了法国人对正太路的管理。他通过“省公营事业董事会”发行“筑路债券”，向社会募集资金。动员有关地方政府和民间力量筹措资金，分担铁路建设成本。阎锡山还用其国外存款购买钢轨、机车等，作为对铁路建设的投资。

同蒲铁路选用窄轨而非标准轨，大大降低了建设成本。不仅减少了钢轨、枕木等材料的使用量，而且在隧道、桥梁等工程建设上难度和费用也大幅降低。设立晋绥兵工筑路局和晋绥兵工筑路总指挥部，调用大量士兵参与铁路建设，节省了雇佣劳工的费用。在选线时尽量避免长隧道、高谷桥；多用国产材料，少用进口材料，以降低成本。

通过修筑铁路促进了山西煤炭等资源的开发和外运，带动了相关产业发展，推动了山西经济的繁荣。改善了山西的交通状况，使山西内部以及与外部的联系更加便捷，加强了地区间的经济交流与合作。增强了阎锡山在山西的军事控制能力，方便了军队的调动和物资的运输，为其巩固统治提供了有力支持。