基于2004～2013年山西省旅游—经济—生态环境三元系统各指标的相关数据，建立旅游—经济—生态环境系统综合评价指标体系，运用主成分分析法计算指标权重并构建各子系统综合评价函数，借助物理学领域耦合度及耦合协调度模型，建构旅游—经济—生态环境三元动态耦合协调模型，定量分析2004～2013年山西省旅游—经济—生态环境的耦合过程与演进趋势。结果表明：①山西旅游—经济—生态环境三系统互动关系密切，互为背景，相得益彰，存在交互耦合关系；②旅游—经济—生态环境的综合评价指数总体呈不同程度的上升态势。其中，旅游系统和经济系统的综合评价指数表现出相同的时序特征，总体呈上升趋势；生态环境系统综合评价指数波动较大，呈"S"型曲线变化，变化较为复杂；③山西省旅游—经济—生态环境三系统的耦合度较高，耦合状况良好，协调度水平也呈持续上升的态势，但2008年之前其发展一直处于颉颃状态；④从演变态势来讲，山西省三元系统的耦合协调度发展经历了由中度失调到优质协调的良性发展趋势，耦合协调类型从旅游超前发展型逐步转变为经济超前发展型，三元系统由基本协调状态发展为旅游与经济的发展超出了生态环境系统的承载阈值状态。