山西省黄河实验室于2021年2月9日正式揭牌成立，由山西大学与山西大地环境投资控股有限公司合作共建。

山西省黄河实验室以“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，推动学科交叉融合和学科发展范式创新，汇聚国内外高层次人才团队，破解黄河中游生态环境治理和水资源集约节约利用等关键技术难题，打造具有重要国际影响力和国内一流水平的黄河流域生态保护和污染控制研究中心，力争实现国家实验室的突破。

2021年2月9日，山西大学与山西大地环境投资控股有限公司签署《山西大学 山西大地环境投资控股有限公司共同筹建山西省黄河实验室协议》，根据协议，双方共建山西省黄河实验室，在联合共建平台基地、合作开展人才培养、协同攻关科研项目、技术成果转化等方面开展广泛合作。

2023年4月11日，山西省黄河实验室揭牌仪式在山西大学东山校区瞻明楼一层大厅举行，中国科学院院士倪晋仁、山西大学副校长程芳琴、环境与资源学院党委书记张贵生、院长赵华章等出席揭牌仪式。

2023年5月11日下午，吕梁市发改委与山西大学召开黄河实验室合作对接座谈会。山西大学黄河实验室吕梁市研究院成立并将在技术研发、人员培养、咨询指导等方面全面支持黄河实验室研发基地在吕梁的建设工作。

山西省黄河实验室将锚定黄河流域生态保护和高质量发展这一国家重大战略，聚焦山西省“两山七河一流域”生态环境保护和高质量发展、生态文明建设、生态经济发展等重大任务，按照“战略急需、国内一流、交叉融合、特色鲜明、支撑产业”的基本思路，致力于前瞻性基础研究、应用基础研究和应用开发研究到科技成果转化、产业示范的全链条创新研究和产业发展，建立完善的管理制度和开放灵活的运行机制，构筑开放式大科研体系，汇聚多方要素资源，打造多领域、跨学科、全链条、高水平的综合型实验研究平台，建成具有重要国际影响力和国内一流水平的黄河流域生态保护和污染控制研究汇聚中心、人才培养师范基地和咨政助企服务平台，为促进黄河安澜、建设山清水秀天蓝地净的美丽山西提供坚实的科技支撑。