进入新世纪，太原市的环卫工作取得了新突破。环卫工作以生活垃圾密闭化收集为抓手，实施按时清运、车走站净、日产日清，生活垃圾装袋有序开展，街道清扫保洁达到了“四净五无”的标准。

与此同时，太原市的环境卫生制度建设也迈开了新步伐。2000年3月31日，山西省第九届人民代表大会常务委员会第十五次会议批准了《太原市市容和环境卫生管理办法》（以下简称《办法》），并于当年5月5日起颁布施行，包括总则、市容环境卫生责任区制度、市容管理、环境卫生管理、罚则、附则6章，共62条。该《办法》是太原市市容环境卫生管理的基础性法规，先后于2004年、2010年、2014年进行了修订。

2001年，太原市人民政府印发了《关于<开展环境综合整治竞赛活动的实施意见>的通知》，启动了市容环境“六项整治”工作，加速改善太原市的环境卫生状况。

2002年3月，太原市参照上海浦东世纪大道的做法，对新修的长风大街的清扫保洁、垃圾收集、小广告清理、绿地保洁等环卫作业项目实施招投标工作。这标志着太原市环卫作业首次引入了市场竞争机制。随后，太原市市容环境卫生管理局印发了《关于在万柏林区、小店区、尖草坪区开展清扫改革试点的通知》，积极探索全市清扫工作改革。清扫改革试点范围涉及7个街办、200余万平方米。截至2002年底，太原市共涌现出30多家民营清洁公司。

2003年，为应对突如其来的非典疫情，太原市环卫部门用40天的时间改扩建医疗废物处理设施，共收集、处理医疗废物和隔离区垃圾114吨。同时，全面开展清理垃圾大行动，采用黑名单销账的方式，加大了对垃圾死角的治理。太原市环境卫生面貌明显改善，为抗击非典疫情作出了积极贡献。太原市市容环境卫生管理局被省委、省政府评为抗击非典疫情先进单位，6人次分别荣立省、市一等功和二等功。