​​大同一中目前共有三个校区，分别是校本部（高中部）、北校区和南校区，形成了覆盖初高中教育的完整办学体系。​​ 作为山西省首批重点中学，该校通过多校区布局实现了优质教育资源的合理分配，在校生规模达8000余人。

校本部位于大同市向阳街179号，主要承担高中阶段教育，是学校的核心教学区。北校区坐落于平城区柳泉南街与柳航里交叉口，主要接收初二至高中学生；南校区位于友谊南街579号，侧重初一至初三的初中教育。这种分区管理模式既保证了不同学段学生的针对性培养，又缓解了单一校区的就学压力。

三个校区共享同一套师资管理体系，拥有特级教师9人、省级骨干教师78人的优质教师队伍。各校区均配备国家一类标准的实验室、语音室和电教设施，硬件条件均衡发展。值得注意的是，南校区由原大同一中与第九中学合并组建，体现了教育资源整合的办学思路。

对于家长和学生而言，选择校区时需结合具体学段需求：初一新生主要分配至南校区，初二以上学生则根据教学安排分布在北校区或校本部。这种科学的校区功能划分，既保障了教学质量，又优化了校园空间利用率。