太原组主要分布于中国晋、冀、京、鲁、豫、苏、皖、辽、吉、内蒙古、津、陕、甘、宁等省（市、自治区）。其命名地位于山西省太原市西山玉门沟。1922年中国学者翁文灏等命名该组为太原系。1955年刘鸿允将其改为太原统。1960年杨敬之将其改为太原群。

太原组的层型剖面为山西省太原市西山七里沟月门沟群剖面。其岩性为海陆交互相的页岩夹砂岩、煤、石灰岩构成的旋回层（多个）组成。太原组底部晋祠砂岩及上部的七里沟砂岩的年龄分别为（2.96±0.04）亿年和（2.77±0.02）亿年，且在七里沟砂岩中，62颗锆石构成2.71亿～3.01亿年的年龄谱，其单颗粒最年轻年龄（2.71±0.07）亿年代表了其最大沉积年龄。太原西山太原组是一套典型的海陆交互相含煤地层，总厚度107米，主要由砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、灰岩及煤层所组成，为滨岸-三角洲环境沉积。底部以一层中粗粒泥质石英杂砂岩或沉凝灰岩与下伏本溪组整合接触。山西陵川附城太原组岩性由（含）生物碎屑灰岩、细-中粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、炭质泥岩、铝土质泥岩、泥岩和煤层组成，含8层灰岩。河南焦作刘庄太原组岩性由（含）生物碎屑灰岩、细-粗粒砂岩、粉砂岩、铝土质泥岩、泥岩和煤层（线）组成。