宋朝時期，山西是中國北方的主要發達地區。元代，全國共11個行省，山西與山東、河北，並稱為元朝“腹地”，大同、平陽、太原三城則成為黃河流域的著名都會。大同古稱雲中、平城，曾是北魏首都，遼、金陪都，境內古蹟眾多，著名的文物古蹟包括雲岡石窟、華嚴寺、善化寺、恆山懸空寺等。
大同市境內含煤面積632平方公里，累計探明儲量376億噸。大同市坐落在大同煤田的東北部，其煤炭資源屬於地質概念的“大同煤田”的一部分。大同市含煤地層為侏羅紀大同組，石炭系太原組、山西組。侏羅紀大同組含煤面積全市達540平方公里。
大同方言屬於晉語。就全部晉語來說，按當前普遍認同的說法，大同方言屬於大同包頭片；就山西境內的晉語來說，大同方言屬於以大同為中心的雲中片。大同方言主要包括的大同市區、大同縣、天鎮、陽高、左雲、右玉、山陰、懷仁等區域。
始建於1954年的鐵道部大同機車廠，是我國“一五”期間重點建設的156個國有大型企業之一。大同機車廠是國內唯一一家生產過蒸汽、內燃、電力、高速、重載全部五大系列機車產品的製造企業。曾作為亞洲最大的蒸汽機車研製基地，累計生產各型蒸汽機車5571臺，承擔了全國鐵路75%以上的客貨運牽引任務。
1954年，經過考察和論證，國家決定在山西大同籌建一座大型蒸汽機車製造工廠。當建廠工程正在緊張進行的時候，從鐵路運輸第一線不斷傳來急需火車頭的呼聲。為了贏得寶貴時間，大同機車工廠的職工在廠房尚未完全竣工、機器尚未全部安裝的情況下，就開始了機車試製工作。
大同機車工廠製造的第一臺火車頭——和平型3501號機車於1959年12月26日試製成功出廠。1962年開始，大同機車工廠對和平型機車設計及生產工藝進行改進，1964年9月試製完成首臺重大改進的前進型101號機車。1964年，大同廠成為專業製造蒸汽機車的工廠，開始批量生產前進型蒸汽機車。
雲岡石窟位於中國北部山西省大同市西郊17公里處的武周山南麓，石窟依山開鑿，東西綿延1公里。存有主要洞窟45個，大小窟龕252個，石雕造像51000餘軀，為中國規模最大的古代石窟群之一，與敦煌莫高窟、洛陽龍門石窟和天水麥積山石窟並稱為中國四大石窟藝術寶庫。
1960年文博研究所與北京地質學院聯合組成了調查組，對雲岡石窟展開了大規模的地質勘察、病害調查及保護材料和方法的研究，建議採取修建護壁、排水防滲、大佛的保護、對已風化的造像、雕刻進行加固的綜合性保護措施。
1965年2月，大同市人民政府公佈了由文化部、山西省政府批准的“雲岡石窟保護範圍與安全規則”，包括重點保護區、安全保護區、地下保護安全線三個部分，使雲岡石窟形成地上、地下網狀立體式的保護體系，確保了石窟的安全。---【山西大同，1983年。攝影資料：Leroy W Demery Jr】
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