自主创新已经成为一个国家经济发展的主要驱动力，提高自主创新能力是实现经济转型、产业结构化调整、提高国家竞争力的一个重要因素。山西省作为中部省份，其自主创新能力直接影响中部区域的经济发展。太原市作为山西省省会，提高自主创新能力迫在眉睫。本文在梳理国内外相关文献基础上，运用GEM方法对评价自主创新能力的预选指标进行筛选，从自主创新投入能力、自主创新支撑能力、自主创新产出能力和自主创新产出效率四个方面建立了评价太原市自主创新能力的指标体系，运用熵权-Topsis方法对2004年-2014年太原市自主创新能力状况进行了评价，得出结论：（1）自主创新包括独立创新和协同创新；（2）系统科学地构建了区域自主创新能力评价指标体系，指标体系由自主创新投入能力、自主创新支撑能力、自主创新产出能力和自主创新产出效率4个二级指标和19个三级指标构成；（3）太原市宏观经济发展状况良好，对自主创新的投入力度较小，太原市自主创新能力提升空间很大，从四个二级指标分析进行分析：从自主创新投入角度看，自主创新投入能力稳定的发展状态，自主创新人均R&D经费投入力度不够；自主创新支撑能力呈现出轻微的增长趋势，政府在社会资源方面投入力度较大，为太原市自主创新能力的提升提供了良好的物质基础和环境保障；自主创新产出能力波动性较大，企业自主创新能力有待提高；太原市自主创新产出效率呈现出稳定增长，在专利产出方面提升明显，但是知识创新效率和技术创新效率仍然有很大的提升空间；太原市自主创新能力总体呈上升趋势，涨幅不大;（4）根据对太原市自主创新能力的评价，从自主创新投入能力、自主创新支撑能力、自主创新产出能力和自主创新产出效率四方面提出了提高太原市自主创新能力的建议，以促进太原市经济的不断发展。　　本文的创新点有：（1）明确了区域自主创新能力的内涵，首次对太原市自主创新能力进行评价研究，实现了区域研究层面的创新；（2）加入了自主创新效率指标，完善了自主创新能力评价指标体系，并运用GEM方法进行指标筛选，实现了自主创新能力指标体系的创新。本文的研究为今后对各地区及省市的研究提供了一定的理论基础，对太原市经济发展具有一定的实践意义。