北方群雄中，閻錫山處境較為自由，他雖然局面小，卻可以閉關自守，待時而動，事實上他這時期成為各方所爭取和拉攏的對象。奉張拉他，南方的革命軍也暗中和他連絡，尤其是西北方面的馮玉祥也和他敷衍。閻錫山從辛亥革命後就穩坐太原，只求保住山西。他不是沒有野心，不過很能含蓄，守份待時。奉軍入豫逐吳時，他邀請吳佩孚率領精兵到山西避難，吳佩孚不是寄人籬下的人，他曾經寄食自己部下，結果都不可靠，今天反而去投奔晉閻，以吳佩孚的倔強個性，當然不予考慮。
閻錫山和馮玉祥之間本有惡感，因馮得意期間，曾進攻山西，可是馮已參加了革命，閻如果要和革命潮流結合，就不能不敷衍馮。16年3月24日，閻、馮、靳雲鶚設聯合辦公處於趙村鎮，不過這只是閻的一種手段，因閻暗中和奉張仍時相往還。
閻錫山是一個微妙的人物，在革命黨中他是參加開國的人物之一，民國元年就坐上山西都督的寶座，他和這把寶座好像如膠似漆，坐了上去就分不開。北方在民國初年是北洋軍閥的天下，他亦附和北洋軍閥，亦步亦趨。不管是革命黨人，或是北洋軍閥，閻老西堅守一個原則，他就是山西，他和山西是不可分的。在北方，皖系也好，直系也好，奉系也好，他表面上都和他們虛與委蛇，可是都不賣身投靠，因此北方派系此起彼落，對他都毫不發生影響。
國民革命軍北伐後，閻錫山成為僅次於張作霖、吳佩孚、孫傳芳之下的第四把交椅，可是他並不跟北方軍閥走，16年初他便和南方革命軍暗通聲氣。
早在16年6月3日，山西即改懸青天白日滿地紅國旗，閻錫山同時把所屬12萬晉軍改編為北方國民革命軍，由大同、娘子關兩路移動，不過閻對張作霖仍維持良好的關係，他有代表常駐北京，張作霖也有代表駐太原。5日閻錫山電張作霖聲明，晉軍出動系因奉軍北退，擔心臨時不易布防。僅駐東天門，現已停駐井陘，不再前進。當天太原開國民大會，擁閻擔任國民革命軍北方總司令。第二天閻就任總司令職，通電服從三民主義。6月28日張作霖派邢士廉赴太原與閻商議解決時局的辦法，奉軍在京綏路增加兵力兩旅，防阻商震。邢士廉勸閻和奉張合作的任務未完成，閻駐北京之代表李慶芳則向張提取消大元帥府的主張，張、閻之間藕斷而絲未連。
7月17日晉軍佔領石家莊，奉軍退走正定，晉軍向南推展至順德。19日晉軍徐永昌部進駐石家莊，奉軍在正定、定州、保定布置三道防線。22日張作霖向山西代表提出晉軍撤出石家莊的強硬要求，在保定、德州之奉軍準備進攻河南馮玉祥軍隊。25日張作霖和張宗昌分別派遣代表赴太原向閻錫山提議，請撤走石家莊駐軍以便奉魯軍南下進攻馮玉祥軍，閻置之不理。
張作霖始終不願對閻採取強硬態度，也不打算把閻逼上梁山，直到9月初才決定對晉用兵。
奉、晉戰爭的爆發，是由奉軍檢閱使於珍被晉軍商震部隊扣留而引起的，這是16年9月27日的事。這天由張家口開往包頭的第一次客車過永嘉堡車站，鐵軌忽被晉軍拆毀，在這列客車中，掛有奉方大員於珍和趙倜等專車，他們是前往綏遠檢閱軍隊的，在陽高車站被晉車截留，解送大同。
張家口是奉軍防區，當第一次客車失去消息後，張家口車站即不斷向大同車站查詢第一次客車到達何處，及由包頭開往張家口的第四次客車何時到達？大同車站均無答覆。奉軍第九軍司令部聞訊亦向陽高車站電詢一切，亦無音信。奉軍於是感覺到出了麻煩，當天下午晉軍發動攻奉的消息遂傳遍張家口。
奉軍第九軍長高維岳獲知晉軍對奉軍攻擊，以事出倉卒，乃急調軍隊開往前方阻御，而晉軍已將柴溝堡實行佔領。
閻錫山致電南京國民政府，宣布誓師討奉。同時把晉軍編為三個軍團，共轄12個軍，17個師，12個騎兵師，7個獨立旅，共擁眾20餘萬人。其編製如下：
北方革命軍總司令閻錫山
第一軍團總指揮商震
第二軍團總指揮徐永昌
第三軍團總指揮楊愛源
第一軍軍長商震（兼）
第二軍軍長楊愛源（兼）
第三軍軍長楊效歐（代）
第四軍軍長傅存懷（後升編為第四軍團總指揮）
第五軍軍長李生達（代）
第六軍軍長豐玉璽
第七軍軍長張蔭梧
第八軍軍長譚慶林（即騎兵軍）
第九軍亦為騎兵軍在編製中
第十軍軍長李維新
第十一軍軍長王懋公
第十二軍軍長徐永昌（兼）
直轄炮兵集團長周岱
直轄騎兵集團在編製中
直轄第四師師長傅作義
晉北鎮守使趙戴文
晉南鎮守使張培梅
晉軍的編製微近奉軍，其軍隊組織和調動都非常秘密，閻錫山的統御術自有一套，保密防諜工作都做得很好，所以他能保持山西一省的完整。
晉軍攻佔柴溝堡時，張學良、張作相正在京漢線檢閱軍隊，接到報告即於9月29日先後返北京。張作霖亦立即電召楊宇霆、韓麟春、張宗昌等入京會商。奉方在9月中旬本擬派與閻較接近之葛光庭赴晉接洽，晉軍發動後，葛不果行，遂在京與尹扶一等聯名電閻，促請避免奉、晉戰爭，閻復艷電，尚存模糊之語氣云：
「尹仲雅（即扶一）兄鑒：接儉電後，即復艷一電：計已達到，關於誤阻奉方官兵前進一事，已嚴責大同駐軍切查。頃據復稱，此次誤會非出我方之自動，除另令阻止外，特聞。山。艷二。」
尹等接電後隨即擬複電云：
「艷一電未收到，艷二電敬悉一是。頃謁張雨帥喬梓，亦稱奉晉歷共患難，萬不能因一時之誤會致生破綻。愛國愛民之忱，溢於言表，殊為可感。於司令此次檢閱軍隊，實系預定計畫，並有冊籍可查。北方大局安危，繫於奉晉兩方，無端破壞，我帥諒不忍為。尚望轉令前方，慎重動作，靜候調處，並希速復。尹扶一、葛光庭叩陷。」
此電未能發出，因京晉間電訊已告中斷。晉綏駐北京代表南桂馨、薄永濟、李慶芳、潘蓮如、張漢章等皆於27、28兩日秘密出京。
自國民革命軍北伐迭傳勝利後，北方問題奉晉能否合作關鍵極為重要，奉晉之間雖有信使長川往來，但閻錫山對奉終存畏懼，奉張對晉閻亦有懷疑。當晉方獲悉奉軍大員張作相、張學良、於珍、趙倜等分路檢閱軍隊，即認為有圖晉之意，加上晉方所買軍用品在天津被扣，京綏路款停止發付，奉方且亟亟索還石家莊，這些是晉方發動軍事行動的近因。至於遠因則當7月中旬，國民政府曾下令命馮玉祥攻山東，閻錫山攻河北，閻、馮奉命並沒有行動，因為他們各有不能作戰之原因。如馮玉祥對靳雲鶚不能控制，又還未予以解決，倘馮有所動作，靳在其後發動，馮豈不是進退失據，而馮和唐生智關係也不好，馮既然自身立足未穩，焉有餘力向外。而閻、馮之間隔閡頗深，閻對馮完全沒有信心，既怕他，又厭他，認為馮在河南不肯出擊山東是有意取巧。而馮玉祥也認為閻錫山取巧，向來坐收漁人之利，並且對奉軍沒有作戰的決心，當奉軍由河南退河北時，正是晉軍截擊奉軍的大好時機，在那個時候閻都不肯干，則是證明閻完全沒有對奉作戰的決心。雙方相互狐疑。迨至7月末，奉、晉妥協的傳說頗盛，時馮的代表亦長駐太原，某日馮的代表到了大同商震防區，適逢商震在檢閱軍隊，馮的代表亦獲機參加，商震閱軍時曾問士兵：「你們服從何人？」答：「商總指揮。」商再問：「除了我還服從誰？」答：「閻總司令。」商再問：「你們是什麼軍隊？」答：「國民政府之軍隊。」商又問：「你們的敵人為誰？」答：「張作霖。」馮的代表親眼見，親耳聽，大為滿意，以此報告馮，馮對閻的疑慮於是大為減少，閻、馮之間隔閡為之消除不少。雙方陸續互派要員說明各自困難，因此增加不少諒解，馮支持閻攻奉，而閻亦因有馮助才敢攻奉。
閻錫山參加國民革命，誓師討奉的電文，是由山西駐南京代表劉朴誠於16年9月30日出席南京特委會報告山西情況時宣布，所以南京、上海的報紙均於10月1日披露，電云：
「革命本不得已之舉，是以本總司令，雖師發在途，猶不惜委曲婉轉，與張作霖周旋。原冀其有所悟悔，以期和平解決。乃半載以來，屢與開誠相商，終見固拒。近更龐然自大，盤踞北京，不謀與民合作，只求一己尊榮。且日肆以武力壓迫國人。既無悔禍之心，何有改善之望。我師旅久滯於途而士怨，車輛常留軍中而田荒，既忍無可忍，又望無可望，茲不得已，隨諸同志之後，誓師北伐，以掃除三民主義之障礙，以達救國救民之目的。今與諸將士約：行軍所至，必須不擾民。與敵相遇，必須不怕死。怕死者殺不赦，擾民者殺不赦。更與將官約：痛除地盤思想，省政由省人解決，國事由國人解決，以