2001年7月經中國民用航空總局和山西省人民政府批准，山西省航空公司、海南航空集團、長安航空有限責任公司重組成立山西航空有限責任公司。成為海南航空集團控股的航空企業。2002年10月，根據中國民用航空總局關於海南航空集團實施合併運行的批覆，海南航空集團旗下四家航空公司（海南航空、新華航空、長安航空、山西航空）統一使用海南航空“HU”兩字代碼（IATA代碼）、統一CI標識、統一安全責任，實施了合併運行。實行了代碼、機隊、行銷網路、地面保障和各類資源的共享。
山西航空有限責任公司主要經營由山西始發至國內部分城市的航空客、貨運輸業務等。形成了以太原為中心、乾支結合的航線網路化布局。 截止2007年，山西航空機隊擁有十四架客機，其中波音737－400客機兩架、波音737－700客機三架、波音737-800客機三架、多尼爾328－300客機六架。運營60餘條航線，由始發地可通航城市達50餘個。 2006年旅客運量135.53萬人次。截止2007年在太原武宿機場航班量占有率為42.31％，是太原武宿機場最大的基地航空公司。
