山口市（やまぐちし）は、山口県の中部に位置する市。山口県の県庁所在地で、中枢中核都市に指定されている。
概要 thumb|山口県庁舎から望む山口市街地 幕末期に長州藩が藩庁を萩から山口に移転したことにより、それ以降山口県（長州）の政治の中心となった（詳しくは「山口移鎮」を参照）。山口県の県庁所在地であるが、人口規模は関門都市圏を構成する下関市に次ぐ第二都市であり、市内総生産（総額ベース）では製造業の拠点を多く有する周南市・下関市に次ぐ県内3番目 - 山口県統計分析課2020年3月31日 である。民間調査会社・ブランド総合研究所が2018年に調査した主要都市の「認知度」では、山口市は下関市や萩市を下回り、47都道府県の県庁所在地の中で最下位であった。また、全国の県庁所在地の中では徳島市や津市とともに政令市・中核市・施行時特例市のいずれにも指定されていない（県内の下関市は中核市に指定されている）。
現在の山口市は3代目に当たり、平成の大合併で旧・山口市と吉敷郡3町（小郡町・阿知須町・秋穂町）及び佐波郡徳地町が合併して発足した。なお旧・山口市と旧・小郡町、旧・阿知須町は戦時中に一度合併したのちに再び分離している（後述）。
隣接する防府市と共に都市雇用圏である山口都市圏を構成するが、特に徳地地区（旧・徳地町）は佐波川沿いにあり町村制時代に同じ佐波郡を構成していた防府市との交流が多く、また阿知須地区（旧・阿知須町）は隣接する宇部市との交流がある（宇部市西岐波・東岐波は町村制の時代には吉敷郡に属していた）。
湯田温泉周辺や山口県庁などが所在する地域を含む旧来からの山口市街地は、東西の主要幹線のひとつである山陽本線ではなく、支線である山口線の沿線にあり、合併直前まで人口が約14万人に過ぎず、中心地の規模が都道府県庁所在地最小（後述）にして、下関市、宇部市、周南市に次ぐ県内第4の都市であった。合併後、市域面積は県内最大となったがそれでも人口規模は20万人に到達せず、人口密度は県内19市町中12位の184.7人/km2であり50の指標でみる市町のすがた（平成22年度版） 5 人口密度（1平方km当たり） (XLSファイル、47KB) - 山口県統計分析課 下関市や宇部市、周南市などよりも低かったが、近年になって旧小郡町に属していた山陽新幹線新山口駅を中心とした地区が急速に発展しつつある。
市民歌は2006年の新設合併を記念して当年に制定された「ふるさとの風 〜山口市民の歌〜」で、2010年の阿東町編入に伴い歌詞が増補・改訂された。
地理・人口 thumb|山口湾に注ぐ椹野川 山口県のほぼ中央に位置しており、市域は南北に長く南端は瀬戸内海（山口湾）に面し、北端は島根県と接する。道路網が整備されており、県内のほぼ全域から1時間30分以内で到達することが出来る。山口盆地の中央を南北に椹野川が貫き、その両岸に市街地が形成されている。
森林セラピー基地認定地域。
人口
山口市の人口は、1955年の国勢調査以降、全国の県庁所在地の中で長らく最下位であった。平成の大合併の動きの中、2005年10月に秋穂町・阿知須町・小郡町・徳地町・山口市が合併し3代目の山口市が誕生したことで人口が約5万人増加し、2005年の国勢調査では三重県津市を抜いて一時的に最下位ではなくなった。しかし2006年1月1日に津市が周辺9市町村と合併すると再び山口市が最下位となった。その後、2010年1月16日の阿東町との合併もあり2010年の国勢調査では島根県松江市を上回る46位。2020年の国勢調査では、鳥取県鳥取市、山梨県甲府市を上回る45位（全国の都市では119位）となっている（山口県内の最多は下関市の92位）。
都道府県庁所在地としては静岡市、富山市、札幌市に次いで4番目に面積が広く、人口密度は最も低い。また、全国の都道府県庁所在地47市区のうち、人口密度が都道府県全体のそれよりも低いのは山口市のみである。
地名 山口市の地名を参照。
気候 ケッペンの気候区分によると、山口市は温暖湿潤気候（Cfa）に属する。 山口の気候 年平均気温は15.6℃である。平年値では猛暑日が10.5日、真夏日が67.1日、夏日が142.5日、熱帯夜が10.9日、真冬日が0.1日、冬日が42.0日となっている山口（平年値）。
年平均降水量は1927.7mmである。また、年平均降雪量は26cmである。
年平均日照時間は1862.0時間である。
極値山口（観測史上1～10位の値）観測値観測年月日日最高気温39.4℃2026年8月3日日最低気温-8.9℃1977年2月18日 徳佐の気候 年平均気温は13.2℃である。平年値では猛暑日が0.8日、真夏日が40.0日、夏日が109.2日、熱帯夜が1.9日、真冬日が2.1日、冬日が90.2日となっている徳佐（平年値）。
冬季は、近年でも-15℃を下回る気温が観測され、2018年2月8日に-16.0℃を観測している徳佐（日ごとの値）。
年平均降水量は1973.0mmである。
年平均日照時間は1553.5時間である。
極値徳佐（観測史上1～10位の値）観測値観測年月日日最高気温36.6℃2026年8月3日、2026年8月6日日最低気温-16.0℃2018年2月8日
歴史
南北朝時代の延文5年/正平15年（1360年）に周防国を平定した大内弘世が大内氏の本拠地を吉敷郡御堀氷上（現在の山口市大内御堀）から現在の山口市中心部に移したのがルーツとされている当時、大内氏が周防国の中心地は防府（佐波郡）であったのにもかかわらず、山口（吉敷郡）を選んだ背景として、大内氏が当時南朝の一員として室町幕府と戦っており（後に服従）、瀬戸内海と山陽道に面した防府は平時には便利でも戦時の防衛には不向きだったこと、防府周辺にあった周防国の国衙領と阿弥陀寺は当時奈良の東大寺の支配下にあり、東大寺の影響力が強い防府に本拠地を置いて同寺と摩擦を起こすことを避けたこと、山口は周囲を山に囲まれた盆地で防府よりも守りやすく、かつ地形が京都に似て四神相応の地とみなされたこと、などが考えられている（藤井崇『鎌倉遺文研究』21号、2008年。改題・改稿「弘世期の分国支配」『室町期大名権力論』同成社、2013年（原論文:「南北朝期長門国における厚東氏権力と弘世期大内氏権力」、2008年）P19）。。室町時代には大内館が築かれ、日明貿易が行われる。応仁の乱以後には京から乱を逃れてきた文化人を歓迎したので大内文化、「西の京」として栄え、戦国時代には大内義興、大内義隆が市街を整備し栄華を極めた。義興に庇護され後に京へ戻った室町幕府10代・12代将軍の足利義尹（義稙）、雪舟、フランシスコ・ザビエルなど、この町に縁のある人たちは多い。
天文21年12月9日（1552年12月24日）に山口の宣教師コスメ・デ・トルレスらが、司祭館に日本人信徒を招いてクリスマスの祝を催した。このため、日本のクリスマスの発祥の地は山口である。
大内氏の滅亡後、毛利氏の支配のもとで山口奉行が置かれたため山口は防長二国における政治的中心地となった。関ヶ原の戦いののち、防長二国に減封された毛利輝元が萩に居城（萩城）を構えたため、山口の政治的中心性は一旦消滅することとなった。
江戸時代の間、吉敷毛利家の領地となり萩と三田尻（現在の防府市中心部）を結ぶ萩往還の中継地として栄えた。幕末になると、長州藩は藩庁を萩から山口へ移す（この経緯については山口移鎮の項目を参照）。山口に移された藩庁は山口政事堂と呼ばれ、長州藩における討幕運動の拠点となった。
明治に入ると廃藩置県が実施され、長州（山口）藩庁は山口県庁にそのまま移行した。一時期県庁移転が提起されたこともあったにもかかわらず、実現には至らなかった。山口は山口県成立から現在に至るまで、そのまま県政の中心地であり続けている。
一方、長州藩の藩校である明倫館は藩庁移転の際に私塾山口講堂（後に山口講習堂）を「山口明倫館」と改称（萩明倫館も存置）、旧制山口高などを経て、現在の山口大学へとつながっている。山口大学は1973年に平川へ移転完了したが、旧亀山校地（山口明倫館跡地）にはパークロード（県道203号）を中心に県立図書館・県立博物館・県立美術館が整備されている。
2024年、ニューヨーク・タイムズの『2024年に行くべき52カ所』に選ばれた。
合併と分割の変遷
山口市は、下記のように新設合併によって3度設置されている。前身の山口町については当該項目を参照。
1889年（明治22年）4月1日 - 町村制施行により、山口四十町上金古曽町、下金古曽町、八幡馬場町、野田町、上竪小路町、下竪小路町、石観音町、道祖町、円政寺町、堂ノ前町、大市町、諸願小路町、久保小路町、銭湯小路町、新馬場町、後河原町、中河原町、早間田町、新町、米屋町、御局小路町、今小路町、中市町、相物小路町、太刀売町、松ノ木町、北ノ小路町、馬場殿小路町、米殿小路町、道場門前町、今市町、今道町、鰐石町、大附町、新橋町、西門前町、糸米小路町、荒高町、田町、中讃井町 の区域をもって、吉敷郡山口町が発足する。 1905年（明治38年）4月1日 - 吉敷郡山口町及び上宇野令村が合併して、改めて吉敷郡山口町が発足する。 1915年（大正4年）7月1日 - 吉敷郡山口町及び下宇野令村が合併して、改めて吉敷郡山口町が発足する。 1929年（昭和4年）4月10日 - 吉敷郡山口町及び吉敷村が合併して、山口市が発足する。 1941年（昭和16年）4月1日 - 吉敷郡宮野村が山口市に編入する。 1944年（昭和19年）4月1日 - 山口市、吉敷郡大歳村、平川村、秋穂二島村、名田島村、陶村、小郡町、嘉川村、阿知須町及び佐山村が合併して、改めて山口市が発足する。 1947年（昭和22年）11月23日 - 吉敷郡阿知須町を分立する。 1949年（昭和24年）11月1日 - 吉敷郡小郡町を分立する。 1956年（昭和31年）11月3日 - 吉敷郡鋳銭司村を編入する。 1963年（昭和38年）5月1日 - 吉敷郡大内町を編入する。 2005年（平成17年）10月1日 - 山口市、吉敷郡小郡町、秋穂町、阿知須町及び佐波郡徳地町が合併して、改めて山口市が発足する。これにより、佐波郡及び吉敷郡が消滅。 2010年（平成22年）1月16日 - 阿武郡阿東町を編入する。
合併後の住所表記 2005年10月1日の合併以降の住所表記は以下の通りとなる。 旧山口市は従前のとおり（但し、「大字」は冠称しない）。 旧5町は「○○郡××町△△」→「山口市××△△」とする（「大字」表記があった場合は削除する）。 -例- 山口県山口市亀山町 → 山口県山口市亀山町 山口県山口市大字仁保中郷 → 山口県山口市仁保中郷 山口県佐波郡徳地町大字堀1111番地の1 → 山口県山口市徳地堀1111番地1 山口県吉敷郡秋穂町東1111番地の1 → 山口県山口市秋穂東1111番地1 山口県吉敷郡小郡町大字下郷1111番地の1 → 山口県山口市小郡下郷1111番地1 山口県吉敷郡阿知須町1111番地の1 → 山口県山口市阿知須1111番地1 山口県阿武郡阿東町大字徳佐中1111番地の1 → 山口県山口市阿東徳佐中1111番地1
市外局番 市外局番は、083。MAが複数あるため、旧徳地（0835区域）・阿知須（0836区域）両町域を除き、2013年12月1日から統一されている。
旧山口市域は、おもに083-9xxが使われている。
行政 市長 伊藤和貴（いとう かずき） + 歴代山口市長歴代知事編纂会編『日本の歴代市長』第3巻、歴代知事編纂会、1985年。『朝日新聞』。 代 氏名 就任日 退任日 備考 官選山口市長（1929年 - 1944年） 1 八木宗十郎 1929年（昭和4年）5月10日 1929年（昭和4年）12月5日 2 白銀市太郎 1930年（昭和5年）1月31日 1932年（昭和7年）2月1日 3 石崎哲二 1932年（昭和7年）4月8日 1933年（昭和8年）6月26日 死去 4 中野治介 1933年（昭和8年）8月5日 1935年（昭和10年）2月5日 5 高橋忠治 1935年（昭和10年）5月25日 1944年（昭和19年）3月31日新設合併により罷免 官選山口市長（1944年 - 2005年） 1 高安彦 1944年（昭和19年）6月4日 1945年（昭和20年）10月12日 2 井上武男 1945年（昭和20年）11月24日 1947年（昭和22年）1月4日 公選山口市長（1944年 - 2005年） 3 山下太郎 1947年（昭和22年）4月5日 1953年（昭和28年）10月22日 4 長井秋穂 1953年（昭和28年）11月20日 1959年（昭和34年）6月16日 5 兼行恵雄 1959年（昭和34年）7月15日 1975年（昭和50年）7月11日 6 堀泰夫 1975年（昭和50年）7月12日 1987年（昭和62年）3月31日 7 小林兼年 1987年（昭和62年）4月26日 1990年（平成2年）3月27日死去 8 佐内正治 1990年（平成2年）5月13日 2002年（平成14年）5月12日 9 合志栄一 2002年（平成14年）5月13日 2005年（平成17年）9月30日 山口市長（2005年 - ） 1 渡辺純忠 2005年（平成17年）11月13日 2021年（令和3年）11月12日 2 伊藤和貴 2021年（令和3年）11月13日 現職
財産区 宮野地区（旧宮野村）には、財産区である「宮野財産区」がある。これは旧山口市が旧宮野村と合併する際、旧宮野村有林の伐採益を宮野地区に限定して使うことを法制上確約したものである。実際に旧村有林の伐採益は山口市立宮野小学校の補修など宮野地区のために限定して使われている。財産区は特別地方公共団体の一種であり、地方自治法で定める議会が設置され、議員は公職選挙法に従って選挙されている。（ただし無投票が続いている。）
市庁舎 thumb|旧山口市役所（2007年） 山口市役所の現庁舎は2025年（令和7年）5月7日に開庁した地上6階、地下1階建ての庁舎である。
旧庁舎は昭和30年代に建設された旧棟など複数の建物で構成されていたが老朽化が問題になっていた。
本庁である山口市役所の他、2005年の新設合併前の市町村域を単位として「総合支所」が設けられている（山口市役所本所内にも「山口総合支所」が設けられている。）。また、公民館である「地域交流センター」の大半に行政窓口（市役所出張所相当）を設けている。
公的機関 市の機関 山口市消防本部 中央消防署、南消防署、阿東消防署
県の機関 山口県警察本部 山口警察署：旧山口市北部地区、旧徳地・阿東町域 山口南警察署：旧山口市南部地区、旧小郡・秋穂・阿知須町域 山口県警察学校 山口県総合交通センター-運転免許試験場
国の機関 警察庁中国四国管区警察局山口県情報通信部 総務省中国四国管区行政評価局山口行政監視行政相談センター 法務省 山口地方法務局 山口刑務所 山口少年鑑別所 山口保護観察所 山口地方検察庁 山口区検察庁、防府区検察庁 財務省 中国財務局山口財務事務所 広島国税局山口税務署 中国四国厚生局山口事務所 厚生労働省 山口労働局 山口労働基準監督署 山口公共職業安定所 農林水産省 中国四国農政局山口県拠点 近畿中国森林管理局山口森林管理事務所 国土交通省 中国運輸局山口運輸支局 防衛省 自衛隊山口地方協力本部 山口駐屯地- 第17普通科連隊が駐屯。
文化施設 thumb|山口県立美術館 ホール 山口市民会館 クリエイティブ・スペース赤れんが 美術館・博物館 山口情報芸術センター（ビッグウェーブやまぐち） 山口県立山口博物館 山口県立美術館 山口県政資料館（国の重要文化財） おおすみ歴史美術館 図書館 山口県立図書館 山口市立図書館 - 秋穂、阿知須、阿東、小郡、中央、徳地の6館体制。 研修施設 山口県セミナーパーク
議会 市議会
定数：34人 任期：4年（2022年5月1日 - 2026年4月30日）
山口県議会 2023年山口県議会議員選挙 選挙区：山口市選挙区 定数：6人 投票日：2023年4月9日 当日有権者数：154,716人 投票率：41.64％ 候補者名 当落 年齢 党派名 新旧別 得票数 吉田充宏 当 44 自由民主党 現 10,448票 藤生宰 当 40 無所属 現 10,203票 合志栄一 当 73 無所属 現 7,921票 曽田聡 当 60 公明党 現 7,737票 河合喜代 当 62 日本共産党 元 7,406票 小田村克彦 当 63 無所属 現 7,000票 俵田祐児 落 51 自由民主党 現 6,746票 重見秀和 落 52 自由民主党 新 6,174票
衆議院 選挙区：山口1区（宇部市、山口市、防府市） 投票日：2026年2月8日 当日有権者数：378,084人 投票率：54.23％ 当落 候補者名 年齢 所属党派 新旧別 得票数 重複 当 高村正大 55 自由民主党 前 124,364票 ○ 野田陽志 49 国民民主党 新 39,108票 ○ 山崎珠江 47 参政党 新 32,352票 ○
司法 山口地方裁判所 本庁 （管轄地：山口市（旧山口市，旧吉敷郡秋穂町，小郡町，阿知須町，旧阿武郡阿東町）・美祢市（旧美祢郡美東町，秋芳町）） 山口家庭裁判所 本庁 （管轄地：山口市（旧山口市・旧吉敷郡秋穂町，小郡町，阿知須町・旧阿武郡阿東町）・美祢市（旧美祢郡美東町，秋芳町）） 山口簡易裁判所 本庁 （管轄地：山口市（旧山口市・旧吉敷郡秋穂町，小郡町，阿知須町・旧阿武郡阿東町）・美祢市（旧美祢郡美東町，秋芳町））
産業 thumb|新山口駅南側の市街地 山口市は県庁所在地ではあるものの、その他の主たる産業は公共施設や公共事業などを除くと、後述する観光業と流通業程度で日本では数少ない行政都市に特化した印象が強い。
小郡地区（旧小郡町）は、道路網や鉄道網が新山口駅を中心として四方へ広がっており、県央地域の交通拠点となっている。このため、同地区では小郡町時代から全国企業の山口県統括担当となる支店や営業所などが多く設置されており、商業、特に流通業に特徴がある。商業地の標準地公示地価も市内の他の標準地に比べて小郡高砂町（旧小郡町、JR新山口駅南側）が突出して高い。また、宇部市を中心とした宇部都市圏を主な商圏とする阿知須地区（旧阿知須町）が市内にあることもあり、山口市の年間商品販売額は山口県内第1位である（2006年度）平成23年刊山口県統計年鑑。アパレル大手のファーストリテイリングは登記上本社を市南部の佐山地区に置いている。
瀬戸内海に面した地域に秋穂漁港、相原漁港、阿知須漁港、山口漁港の4つの漁港が存在し、椹野川では内水面漁業による鮎の養殖などが行われている。
山口駅周辺に山口市中心商店街が広がり、歓楽街である湯田温泉には宿泊施設が複数立地している。山口駅周辺の商店街内には山口井筒屋（旧ちまきや）が存在することもあり、一定の集客力を持つが、商店街でもう一つの核となっていたダイエー山口店が閉店（現在は跡地に生活協同組合コープやまぐちが出店）したほか、市内の郊外や同一商圏内の近隣都市に広い駐車場を備えた大型ショッピングセンター（大内地区のゆめタウン山口やザ・ビッグ大内店、平川地区のフジグラン山口やハイパーモールメルクス山口、小郡地区のイオンタウン小郡、防府市のイオン防府店など）が林立したこともあり、衰退傾向にある。
一方、市内の阿知須地区にも旧阿知須町時代に地元商業者が中心となって開業させた大型ショッピングセンター「サンパークあじす」があるが、先述の通り同地区は隣接する宇部市を中心とした宇部都市圏および小郡地区が主な商圏であるため、中心部の商業への影響は少ない。
観光業は山口市の主要産業のひとつであり、2011年度に市内を訪れた観光客数は下関市に次ぐ4,284,090人である平成23年市町別観光客数。市内の主な観光地については、後述の「観光」節を参照。
金融機関 山口市は都道府県庁所在地で唯一銀行の本店が存在せず地方銀行の山口銀行は下関市に、第二地方銀行の西京銀行は周南市に本店を置く。、都市銀行の支店もみずほ銀行山口支店が存在するのみであり、日本銀行の支店も下関市に置かれている。かつての第百十国立銀行（山口銀行の前身の一つ）は山口市にて設立されたものの、普通銀行転換前に下関市に移転している。信用金庫は萩山口信用金庫が本店を置くほか、西中国信用金庫（本店・下関市）は前身の吉南信用金庫が旧小郡町に本店を置いていた関係で店舗が複数存在する。
山口市内に本支店などを設置している主な金融機関は以下の通り。 みずほ銀行 山口銀行 西京銀行 萩山口信用金庫 西中国信用金庫 信用組合広島商銀 中国労働金庫 山口県信用農業協同組合連合会 山口県農業協同組合
郵便局 山口郵便局（地域区分局）
自治体交流 姉妹都市 パンプローナ市（Pamplona）（スペイン・ナバーラ州） - 1980年2月19日締結 済南市（Jinan）（中国・山東省） - 1985年9月20日締結 公州市（ Gongju コンジュ）（韓国・忠清南道） - 1993年2月23日締結 鄒平県（Zouping）（中国・山東省浜州市） - 1995年5月13日締結締結当時は小郡町 昌原市 ( Changwon チャンウォン) (韓国・慶尚南道) - 2009年11月16日締結
協定関係 災害時における相互応援に関する協定 border|25px|福島市旗 福島市 - 2013年2月7日締結
グループ 雪舟サミット 東大寺サミット 全国京都会議
メディア 県域放送局については、周南市に本社を置く山口放送以外の各社が山口市に放送局を置く。また山口市に本拠地を置く県域新聞社は存在しない（山口新聞を発行するみなと山口合同新聞社は福岡県と接する下関市に本社がある）。
ケーブルテレビ局の山口ケーブルビジョンでは福岡県域局のテレビ西日本（フジ系）・TVQ九州放送（テレ東系）による区域外再放送がそれぞれ行われており、加入率は70%を越えている会社概要 - 山口ケーブルビジョン（2012年1月5日現在）。
放送局 県域放送局 NHK山口放送局 テレビ山口（tys・JNN系テレビ局） 山口朝日放送（yab・ANN系テレビ局） エフエム山口（FMY・JFN系FMラジオ局） 山口放送山口支社（KRY・NNN系テレビ局、JRN・NRN系ラジオ局、本社は周南市） 通信 山口ケーブルビジョン（ケーブルテレビ局）
新聞社・通信社 新聞社 山口新聞（みなと山口合同新聞社）山口支社 読売新聞山口総局 朝日新聞山口総局 毎日新聞山口支局 日本経済新聞山口支局 中国新聞防長本社 長周新聞山口支局 通信社 共同通信社山口支局 時事通信社山口支局 情報紙 サンデー山口（地域情報紙）
教育 大学・短期大学
高等学校
中学校 国立 山口大学教育学部附属山口中学校 市立
私立 野田学園中学校
小学校 右肩に*の付く学校は、制服または標準服の指定校。 国立 山口大学教育学部附属山口小学校* 市立
幼稚園・保育園 国立 山口大学教育学部附属幼稚園
特別支援学校 国立 山口大学教育学部附属特別支援学校 公立 山口県立山口南総合支援学校 山口県立山口総合支援学校 みほり分校
専修学校・各種学校 私立 山口コア学園 山口コアカレッジ 山口コ・メディカル学園 YIC公務員専門学校（旧：山口情報ビジネス専門学校新山口校） - YICグループの系列校 山口調理師専門学校
児童自立支援施設 公立 山口県立育成学校
交通 鉄道 市内を通る鉄道路線は以下の通りである。このうち山口線は、山口県内において山口市のほかに旧小郡町および阿東町を経由していたが、両町は2005年10月1日に山口市と合併し、新市制のもとでは新幹線駅である新山口駅をはじめ、同線の県内区間が山口市内となった。
西日本旅客鉄道（JR西日本） 山陽新幹線：新山口駅 山陽本線：四辻駅 - 新山口駅 - 嘉川駅 - 本由良駅 山口線：新山口駅 - 周防下郷駅 - 上郷駅 - 仁保津駅 - 大歳駅 - 矢原駅 - 湯田温泉駅 - 山口駅 - 上山口駅 - 宮野駅 - 仁保駅 - 篠目駅 - 長門峡駅 - 渡川駅 - 三谷駅 - 名草駅 - 地福駅 - 鍋倉駅 - 徳佐駅 - 船平山駅 宇部線：新山口駅 - 上嘉川駅 - 深溝駅 - 周防佐山駅 - 岩倉駅 - 阿知須駅
山口市役所・山口県庁などが立地する当市の中心市街地の最寄り駅は山口線の山口駅であり、時刻表においても当市の中心駅として表記されている。一方、市内で最も乗降客数の多い駅は、山陽新幹線をはじめとする市内の全鉄道路線が乗り入れる新山口駅であり、当市は同駅周辺を産業交流拠点と位置づけ整備を進めている。新山口駅はかつて「小郡駅」と称し、山口市外の旧小郡町に立地していたが、両市町の合併を控えた2003年10月1日に新山口駅へと改称され、2005年10月1日の合併により山口市内の駅となった。
山陽本線と山口市の関係 山陽本線が山口市街地ではなく旧小郡町を経由することになった経緯について、山口市内で発行される郷土誌では「三田尻（後の防府市内）から山口を経由して小郡に向かう計画を地元が反対し断念させた」などと主張するものもあるが、同線にあたる路線を建設した山陽鉄道は当初から三田尻と小郡（後の新山口）を直接結ぶ、山口を経由しないルートを希望しており、他の経由地も含めたルートの候補を示す公文書にも「三田尻から山口を経由」するルートは掲載されていない。
一方で、同公文書には山陽鉄道が希望した「山口を経由しない」海岸線ルートとは別に、「三田尻を経由せず山口を通る」山間部のルートも掲載されている。この山間部ルートは、海岸線ルートを軍事上の理由から危険視した参謀本部が求めた内容で、五日市付近より山間部へ進み、須万（後の周南市須万）または津和野を経て山口に至る、徳山（後の周南市中心部）や三田尻を通らない経路を求めていた。また山口以西の区間についても、海岸ルートの小郡駅と異なり仁保津付近に「小郡駅」を設け、真名・伊佐（後の美祢市）などを経由して赤間関（後の下関）へ向かうことを要請していた。
複数のルートが示された背景として、山陽鉄道が1888年（明治21年）1月に受けた神戸 - 赤間関（後の下関）間の鉄道建設免許について、1892年（明治25年）7月時点で広島以西のルートが未決定だったことがある。山陽鉄道は当初から、工事の難易度や経済効果などから「山口を経由しない」海岸線ルートを求め、参謀本部は先述の通り「三田尻を経由せず山口を経由する」山間部ルートを主張、この両者の案が1893年（明治26年）9月の閣議資料に掲載されることになった。
閣議では両ルートの最終判断のため更に精密な測量を行なった結果が示され、参謀本部が求める山間部ルートは技術的問題、経済的問題を解決できないこと、軍事的に危険な赤間関付近の一部を山間部に変更する以外は、山陽鉄道が当初求めた「山口を経由しない」海岸線ルートに敷設を許可することが承認された。以上の経緯をもって、1901年（明治34年）5月に三田尻 - 小郡間を含む赤間関までの全区間が開通した。
空港 山口市の中心市街地から最寄りの空港は山口宇部空港であり、新山口駅から連絡バスが運行されている。かつては山口駅を発着し湯田温泉を経由する便も運行されていたが、2018年11月25日をもって廃止された。
山口市北部の阿東地区（旧阿東町）は山口宇部空港と萩・石見空港の中間地点に位置することから、地元の観光協会であるNPOあとう（あとう観光協会）は、地区西部の長門峡へは山口宇部空港、旧町中心部の徳佐地区へは萩・石見空港からのアクセスを案内している。
路線バス