起义后的山西都督之选举开始了。选举大会由山西咨议局长梁善济主持。选举中，张树帜发觉有选立宪派首领梁善济的倾向，便立持手枪跳到主席台上，将梁善济挤到身后，大声号召说：“选阎锡山为大都督，赞成的举手！”全体议员在惊愕中，相顾举手，一致通过。粱善济见势不佳，从后门溜走。张树帜又大声号召说：“应当推选温寿泉为副都督。”大家也一致通过。这样，阎锡山当上了山西大都督，年仅28岁。
张树帜效犬马之劳，阎锡山论功行赏，委任其为晋北镇守使。张树帜在任多年，贪污腐化，搜刮民财，私开煤矿，可谓是官大财多未受艰险享福终身者。当晚20时，阎锡山回到86标标部。85标3营管带熊国斌前来拜见，一进门，就掏枪射击。阎锡山迅速卧倒，躲过子弹。熊国斌是满族人，忠于清廷。阎锡山的护兵吴体官开枪打中熊国斌腿部，夺下手枪，将其拖到营门外灰窑内活埋。熊部闻讯溃散，在市内放火抢劫。阎锡山、温寿泉亲率执法队巡街，杀死乱兵100余人，平息骚乱。
太原是继武昌起义后，在全国响应起义的第三个省份，在北方是继陕西起义后的第二个省份。以阎锡山为首的山西革命党人在清廷对北方控制极严，又是在京畿之内的太原发动起义，确实是一件了不起的大事。其中，阎锡山所起的作用是很重要的。参加辛亥革命是阎锡山一生中最光彩的一页。孙中山于1912年9月视察太原时曾说：“去岁武昌起义，不半载竟告成功，此实山西之力，阎君百川之功。……倘非山西起义，断绝南北交通，天下事未可知也”。阎锡山任山西大都督以后，立即组织山西执政政府，委派各部负责人，发布安民告示。他将部队整编为四个标，设东、南、北三路总司令，另建一个前敌委员会。令一部扼守娘子关，把守要冲，又令一部攻打雁门、大同、临汾、运城等地。同时一面派人前往北京与清庭联络通融，以期缓和局势；一面派人到武昌联络义军，争取军事援助，以防备清军兴兵讨伐。果然，清庭派第六镇统制吴禄贞为山西巡抚，带兵入晋，以图镇压革命。
