民国元年（1912）大同废府留县，大同县属北路观察使。民国2年（1913）5月置雁门道，治大同，辖雁北13县、忻县地区13县，共26县。后晋北镇守使在大同驻扎。民国16年（1927）废道后，大同为县，直属山西省，县辖5个行政区，9街585村。
    抗日战争时期，大同地区行政区划为三种。日伪行政区划：1937年9月13日上午，日本关东军侵占大同城，10月15日成立伪“晋北自治政府”，隶属伪“蒙疆联合委员会”，统辖雁北13县；1939年9月改为伪“晋北政厅”，隶属伪“蒙古联合自治政府”；1943年又改为伪“大同省公署”，隶属伪“蒙古自治邦政府”。大同县划为2街、22个联合村。
    国民党行政区划：1937年9月至1939年12月为山西省每一个行政区和第二行政区。第一行政区治所五台，属县十攻，在大同地区有灵丘、广灵、浑源、应县、山阴、怀仁、大同、阳高、天镇9县。第二行政区治所岢岚，属县十三，在大同地区的有朔县，平鲁、左云、右玉4县。