梁的门生邢殿元订了“金兰之jiāo”。通过邢的活动，梁在各方为阎吹嘘。他探得标统夏学律是巡抚丁宝铨的亲信，就设法与夏接近，然后由夏介绍，做了丁的门生。这年10月，他参加清政府陆军办举行的留日归国学生会试，以上等成绩被清廷赏给陆军步兵科举人，并授协军校。

    在京会试期间，阎锡山主动与同盟会的一些中坚人物尹昌衡、李烈钧、唐继尧等人接触，了解全国各地同盟会的活动情况，敏感地意识到推翻满清封建政府的革命活动，将会在各地迅猛兴起。于是，他打定主意，一面继续讨好清廷顽固派与立宪派，获得信任，抓取兵权；一面加强与同盟会的联系。他一回到山西，就召集当年在日本士官学校的同盟会员，密谋窃取兵权，提出拉拢山西文武权贵，并在军队的各级领导岗位上安chā同盟会员的意见，得到大家的赞同。这样，他讨好丁宝铨、姚鸿法、梁善济等人的活动，就有了合法的依据。次年春，他升任新军第四十三混成协八十六标标统（相当于团长），便在山西两个标统里组织了同盟会员和同情革命的积极分子为骨干的模范队，并任命一部分会员在本标里担任要职。他还凭借“铁血丈夫团”的身份，以温寿泉、黄国梁和他本人，在太原成立核心组织。因此，阎锡山在上面与清廷官吏及地方权贵勾结；在下面则培植私人势力，以图在关键时刻获取革命领导权。

    1911年10月10日，著名的武昌辛亥革命起义bào发，太原革命人士积极准备响应。

    25日，阎锡山参加了山西巡抚陆钟琦、督练公所总办姚鸿法在太原召集的军政官员会议，决定将分驻各地的巡防队调集太原，镇慑省城，并把有革命倾向的黄国梁所统八十五标调离太原，以防意外。会后，阎锡山立即与黄国梁、温寿泉等召开秘密紧急会议，筹商对策，确定八十五标不离开太原，领到子弹后即发动起义；29日，以该标第二营管带姚以价为司令官，率部起义，攻打抚署。阎锡山认为时机已到，便玩弄两面手法，一面给所统八十六标下令，称“八十五标兵变”，调动一部分兵力协助清军保护抚署；另一方面密令余部将守卫抚署，抗拒起义部队的巡防马队营相机击溃。部署完毕后，他即躲藏在大教场东北的树林里，派人四下观察打探情况，随时向他报告，以便看风使舵，从中cāo纵。成则居功，败则诿过。当起义军占领巡抚衙门，击毙巡抚陆钟琦，起义胜局已定时，他便公开率部参加起义。

    太原起义成功的当天，阎锡山、温寿泉、姚以价等起义头领举行会议，推选山西领导人，组织领导机构。会前，阎锡山即与同盟会员温寿泉、张树帜等在阎之标部密商都督人选。他主张选姚鸿法为大都督，并向众陈说了两条缘由：一是姚鸿法原任四十三混成协协统，是阎的直接长官，办事较为方便；二是如果起义最后结局失败，姚之父亲系清廷陆军部侍郎，事情也好缓和。后因姚本人不同意，又内定选阎锡山为大都督。在公选会议上，张树帜发觉有选立宪派首领梁善济的倾向，便立持手qiāng跳到主席台上，把梁善济挤到身后，大声号召说：“选阎锡山为大都督，赞成的举手！”全体议员在惊愕中，相顾举手，一致通过，就这样，阎锡山、温寿泉分别当选为大都督和副都督。他们立即组织山西军政府，建立统治机构，委派各部负责人，发布安民告示和起用黄帝纪元作年号，悬挂“八卦太极图”旗。将部队整编为四个标，设东路军、南路军、北路军总司令；另建一个前敌委员会。令其一部扼守娘子关、固关等要冲；另一部继续攻取雁门、大同、临汾、运城等地。同时，一面派员前往北京与清廷通融，以期缓和局势；一面派员到起义成功的武昌等地联络，争取军事援助，以备清廷兴兵讨伐。清政府委派第六镇（相当于师）统制吴禄贞为山西巡抚，带兵入晋，镇压革命。但吴禄贞早年就已秘密参加了