山西省是三北防护林的重要组成部分，是拱卫京津冀和黄河生态安全的重要屏障。自天然林保护工程（以下简称“天保工程”）实施以来，22年来山西省通过采取一系列有效措施，使得天然林保护工作取得积极成效。“十三五”期间，山西省累计完成造林2182.76万亩，向黄河的年输沙量也由20世纪末的1.2亿吨减少到目前的1700万吨。
统计数据显示，2019年山西省天保工程区森林生态系统涵养水源量92.72亿立方米，与2014年相比增加71.23亿立方米。2019年天保工程区森林生态系统年保育土壤12829.40万吨，与2014年相比增加4667万吨。2019年天保工程区林分年净生产力1.85吨/公顷，由此测算出森林生态系统年固碳释氧物质量1730.16万吨，与2014年相比年固碳释氧物质量增加1423.70万吨。2019年天保工程区森林积累营养物质量17.76万吨，其中林木积累氮8.53吨，积累磷3.66万吨，积累钾5.56万吨，与2014年相比，天保工程区森林积累营养物质量增加了7.48万吨。
同时，山西省依托天保工程，不断优化树种、林种结构，着力发展林下经济，形成林下种植、林下养殖、相关产品采集加工、森林景观利用的基本格局，重点打造林菌、林药、野生食用采集加工、野生中药材采集加工等7个林下经济支柱产业。现已注册了13个地方特色品牌，森林泉、木耳、蘑菇、森林猪、森林鸡等森林食品逐步走向市场。
此外，在天保工程的带动下，传统的林业生产力布局得到重新调整，林业生产要素得以重新配置，促进了职工和农民增收，拉动了当地的区域经济，改善了工程区生态环境。截至2019年，工程区累计投入中央天保工程建设资金699762万元，另有各级地方政府投入资金33408.6万元。工程建设取得了良好经济效益，天保工程二期实施以来，工程区国内生产总值和林业生产总值一直保持着良好的增长势头。2019年林业产业总产值达534.9亿元。