随着中国经济的飞速发展和改革开放的深入，我国能源、环境问题日益严峻。作为产煤大省的山西省由于有着丰富的煤炭资源，所以在能源利用上比较粗放，并导致了一系列能源浪费和环境污染问题。因此，本文拟分析山西省当前的能源效率水平，并探索影响山西省能源效率的因素，以便为山西省提高能源效率和改善环境污染状况提供科学的依据。本文基于全要素概念框架将能源效率细分为能源经济效率、能源环境效率和能源综合效率，运用超效率DEA模型，结合2000-2013年包括山西省在内的10个省（市、区）以及2005-2013年山西省11个地级市的相关数据进行相关测算。通过对山西省在中部六省和华北五省（市、区）中的外部比较发现：在这10个省（市、区）中，山西省的能源经济效率均值最低，能源综合效率均值排在倒数第二位，能源环境效率均值处于中等偏上水平。通过对山西省11个地级市的内部比较发现：能源经济效率均值只有临汾市、晋中市和吕梁市未达到技术效率有效，其中吕梁市以低于0.7的均值排在末位；能源环境效率均值只有阳泉市、朔州市和忻州市3个地级市达到了技术效率有效，其它地市效率均值都较低；能源综合效率均值只有太原市、长治市、临汾市、晋中市和吕梁市未达到技术效率有效，并且吕梁市仍以低于0.7的均值排在末位。针对以上情况，用多元回归分析法对山西省能源效率影响因素进行分析发现：能源禀赋、第三产业发展水平、能源消费结构、产权结构制约着其能源效率水平的提升；第二产业发展水平、政府影响力、第三产业投资、能源价格、对外开放程度能够促进山西省能源效率水平的提升。