阳泉市交通运输局位于市区新泉路10号，1949年12月省政府委派张秀山到阳泉筹建成立了阳泉第一个专业运输管理机构“山西省人民政府交通局运输公司阳泉客货转运栈”，直属省运输公司领导；1951年3月15日由省联运公司派董惠庆来阳泉负责机构改组工作，撤销“阳泉客货转运栈”，改组为“阳泉联运支公司”，隶属省联运公司；1952年8月联运支公司与交通工厂合并改组，易称“国营山西省运输公司阳泉运输支公司”；1952年11月24日，阳泉市长康洛、副市长谢子和令，为了加强搬运工作的领导，决定于11月25日正式成立“阳泉市搬运公司”，办公地址在太上街26号；1954年11月30日，阳泉市人民政府[54]财经行字第202号批复，将“阳泉市搬运公司”改组为“阳泉市运输公司”；1955年3月，阳泉市人民政府成立交通科,为阳泉市人民政府交通管理机构，办公地址在市政府；1957年10月1日，经山西省人民委员会（57）省人天字第815号文批准，原阳泉运输公司与阳泉中心站合并，成立“山西省交通厅阳泉运输局”，办公地址仍设在河边街原运输公司大楼。

1958年10月23日，阳泉市人委[58]交占字第706号文通知，“山西省交通厅阳泉运输局”易名为“阳泉市交通局”。

2009年11月16日，中共阳泉市委、阳泉市人民政府阳发（2009）29号，关于《阳泉市人民政府机构改革方案》的通知，组建阳泉市交通运输局，将市交通局的职责划入市交通运输局、不再保留市交通局。

2010年1月21日，中共阳泉市委组织部阳组干字【2010】17号，经市委常委会会议2010年1月13日研究决定：成立交通运输局党组。2010年2月8日，阳泉市人民政府办公室阳政办发（2010）26号，《阳泉市人民政府关于印发阳泉市交通运输局主要职责内设机构和人员编制规定的通知》，设立阳泉市交通运输局，正县级建制，为阳泉市人民政府工作部门。内设机构为9个，即办公室（纪检组、监察室）、人事法规科、综合规划科、财务收费管理科、公路建设管理科（市国防动员委员会交通战备办公室）、运输管理科（出租汽车行业指导办公室）、科技科、路政治超科、市地方海事局。市交通运输局机关行政编制为25名。其中：局长1名，副局长3名，总工程师1名，总会计师1名，纪检组长1名。

职责调整：1、取消国务院及省、市人民政府已公布取消的行政审批事项。2、取消公路养路费、公路运输管理费、公路客货附加费等三项交通规费的管理职责。3、将原市交通局的职责划入市交通运输局。4、加强综合运输体系的规划协调职责，优化交通运输布局，促进各种运输方式相互衔接，加快形成便捷、通畅、高效、安全的综合运输体系。5、加强统筹区域和城乡交通运输协调发展职责，优化发展公共交通，大力发展农村交通，加快推进区域和城乡交通运输一体化。6、继续探索和完善职能有机统一的交通运输大部门体制建设，进一步优化组织机构，完善综合运输行政运行机制。

主要职责：1、贯彻执行国家和省关于交通运输的法律法规和方针政策，研究拟定全市交通运输行业的实施办法和有关规定，并负责监督实施。2、承担涉及全市综合交通运输体系的规划协调工作，会同有关部门组织编制全市综合交通运输体系规划；指导全市交通运输枢纽规划和管理。3、组织拟定全市公路行业规划并监督实施；参与拟定全市物流业发展规划；指导全市公路行业有关体制改革工作。4、承担全市道路运输市场监管责任。负责交通运输行政执法行为的监督管理；指导城乡客运及有关设施规划与管理工作，指导出租汽车行业管理工作。5、承担水上交通安全监管责任。负责水上交通管制及相关水上设施检验、登记和防止污染、应急救助、渡口设施保安及危险品运输监督管理等工作；负责全市水上交通安全事故及相关水上设施污染事故的应急处理。指导县区水上安全监管工作。6、负责提出全市公路固定资产投资规模和方向、国家及省、市级财政性资金安排意见，按国务院及省、市规定权限、核准规划内和年度计划内固定资产投资项目；贯彻公路有关规费政策，提出有关财政、土地、价格等政策建议。7、承担全市公路建设市场监管责任。贯彻执行公路工程建设相关政策、制度和技术标准；负责全市公路重点工程建设和工程质量、安全生产监督管理工作；指导全市县、乡、村公路建设和交通运输基础设施建设、维护和管理。8、指导全市公路行业安全生产和应急管理。按规定组织协调重点物资和紧急客货运输；承担国防动员交通战备有关工作。9、指导全市交通运输信息化建设、监测分析运行情况，开展相关统计工作，发布有关信息；组织和指导全市公路行业科技开发、环境保护和节能减排等工作。10、指导全市交通运输行业职工队伍建设。11、承办市政府交办的其他事项。

截至2015年6月，阳泉市交通运输局内设机构为9个，局下属事业单位为6个，即阳泉市道路运输管理处、阳泉市道路管理处（阳泉市交通建设工程质量监督站）、阳泉市交通路政管理处、阳泉市出租汽车管理处、阳泉市公路客运中心、阳泉市公路开发中心。局下属企业4个，即阳泉市公共交通总公司、阳泉市交通集团有限公司、阳泉汽车修造运输有限公司、阳泉市交通集团筑路有限公司。全局有职工6000余人。

阳泉市境内拥有公路2067条5648.355 公里，其中：国道4条290.964公里，省道7条399.793公里，县道51条798.975公里，乡道113条 879.016公里，专用公路1条3.543公里，村道1891条3276.064公里；全市拥有运营载货汽车18635辆，载客汽车528辆，客运总站进站客车274辆，线路49条，其中：省际18条，市际27条，市内4条；阳泉市公共交通总公司拥有运营公交车485辆，运营线路77条；全市拥有运营出租汽车2236辆，其中：市区1884辆，平定县150辆，盂县202辆。