研究分析城市用水结构的演变规律,是进行城市水资源规划以及水资源合理配置的基础。以山西省为研究对象,选取了太原市和东西南北方位上的4个典型地市为例,采用信息熵方法分析了该5个地市2003—2014年间用水结构的变化特征,并用主成分分析法研究了5个地市用水结构变化的主要驱动因素。研究结果表明:(1)全省用水结构趋于合理,特别是最严格水资源管理制度实施以来,全省用水量增速减缓。(2)5地市因水资源禀赋差异和产业结构差异,用水结构信息熵差异较大,但大多数呈现趋稳特征。(3)就全省而言,农业用水仍占据第一大户位置,特别像运城市、吕梁市这样的农业大区,发展高效节水农业是实现调整用水结构的主要手段。通过信息熵理论和主成分分析法,可以对用水结构进行全方面的了解,为山西省不同地区因地制宜地进行水资源约束下的产业结构调整提供科学决策依据。