早在二十八亿年前，太行山地区被海水淹没，沉积了巨厚的碎屑岩、含铁硅质岩及碳酸盐地层，受五台运动和吕梁运动的影响，区内古老的地层普遍遭受褶皱、变质，并伴随有断裂和石英岩脉的侵入。至距今十八亿年，形成了混合岩化的结晶基底岩层。
自距今十八亿年的吕梁运动以后，本区地壳进入差异升降阶段，并由此导致了海水的进退往复，分别形成了中元古代地台沉积盖层，以及奥陶和二叠系为含煤地层。发生在中生代的燕山运动使太行山褶皱带逐渐形成并发育太行山前深大断裂带。
发生在新生代的喜马拉雅运动使太行山强烈隆升，而山前的华北平原则相对下沉，经过数百万年的千古锤炼，太行山终于产生。
山地受拒马河、滹沱河、漳河、沁河、丹河等切割，多横谷，当地称为“陉”，古有“太行八陉”之称，为东西交通重要孔道。太行山东翼断陷盆地中分布有井陉、临城、峰峰、六河沟等著名煤矿。太行山为重要地理分界，山以西为黄土高原，以东为黄淮海平原。山地对夏季风有明显阻滞作用，迎风坡降水较多，并形成暴雨区。山地东侧为地震强烈活动带，山前发育典型的洪积扇以及冲洪积平原。从北向南有小五台山、太白山、白石山、狼牙山、南坨山、阳曲山、王莽岭等山峰。山西高原东部河流多切过太行山进入河北平原，汇入海河水系。只有西南部的沁河水系向南汇入黄河。
太行山是中国东部的一条重要地理分界线，多东西向横谷，自古就是交通要道，商旅通衢。太行山山势东陡西缓，山西高原东部河流多切过太行山进入河北平原，汇入海河水系。只有西南部的沁河水系向南汇入黄河。山中多雄关，著名的有位于河北的紫荆关，山西的娘子关、虹梯关、壶关、天井关等。
山西高原的河流经太行山流入华北平原，流曲深澈，峡谷毗连，多瀑布湍流。河谷及山前地带多泉水，以娘子关泉为最大。河谷两崖有多层溶洞，著名的有陵川的黄围洞、晋城的黄龙油、黎城的黄崖洞和房山的云水洞等。
太行山形势险峻，历来被视为兵要之地。从春秋战国直到明、清，两千多年间烽火不息。公元前650年，齐伐晋，入孟门、登太行。齐桓公曾悬车束马窬太行。公元前263年，秦国攻伐韩国，在太行山“决羊肠之险”，一举夺韩荥阳。公元前204年，刘邦被困于荥阳、成皋之间，他采纳郦食其的建议，北扼飞狐之口，南守白马之津，终于转危为安。
东汉元初元年，汉安帝为防外敌侵犯洛阳，下诏在太行南端三十六处要冲屯兵。曹操围临漳，袁尚轻易率军东出太行，结果大败于曹军。晋太元十九年，后燕慕容垂进伐西燕，屯军于临漳西南。西燕慕容永令全部人马前去堵塞太行山口，慕容垂引兵自滏口进入，灭了西燕。
如今陈龙踏上太行山之旅，中原胜负，系于能否请出张臶、胡昭。欲知后事如何，且听下回分解。