在北洋系中，有两个边缘人物一直最让袁世凯忌惮，一个是驻守在徐州的张勋，一个就是屯兵在奉天的张作霖。袁世凯善于识人驭人，颇得曾国藩、李鸿章的真传，但他的识人驭人，主要在他所熟悉的领域里，到张勋和张作霖的身上，这种功夫能发挥几成就不得而知了。张勋号称“辫帅”，在民初是一个拖着辫子的保皇派怪物；张作霖则是胡子出身，做事不循常理，往往出人意表。为了对付这两个人，袁世凯可以说是用尽了招数，对这两个人是既利用又限制，和张勋不同的是，张作霖性子更野，那些对付北洋将领的招数，在他身上几乎都起不到什么效用。
东北的革命糊里糊涂地就夭折了，张作霖一跃成为镇压革命的有功之臣，忠于清室的赵尔巽专门为张作霖向上级请了赏赐。在这个时候，袁世凯已经出山，和南方政府的和平谈判也在紧锣密鼓地展开，东北的革命活动被迅速扑灭，既为老袁稳固了后方，也给老袁增加了麻烦。一俟南北和谈成功，老袁就要从清廷的顾命大臣摇身一变成为民国的总统，而东北的大后方此时却在叫嚣着“保护清廷、镇压革命”，如果真的自背后捅老袁一刀，他还真是有点儿吃不消。更为关键的是，张作霖并不是北洋嫡系出身，对这个东北新近崛起的实力派，袁世凯着实无法拿捏。
当时驻扎在各地的军阀，几乎都和袁世凯有着千丝万缕的联系，大多是前北洋军和新军演变而来的，只有三个人是巡防营出身：张勋、陆荣廷和张作霖。所谓的巡防营，组成的方式主要有两种，一种是以旧有的部队为基础，另招募民丁组成的，另一种是招抚地方上的民间武装改编而成，主要职责都是保护地方。前面已经提到过，巡防营并不是正规武装，但却是使用新式武器、经过新式训练的军队。
不过，虽然在装备和训练上与新军一样，但组成的人员到底比较复杂，良莠不齐，带兵的也多是旧式的武官或是候补道。这些人对于新式军事知识一无所知，所以训练的结果也就可想而知，因此自巡防营走出来的地方军阀并不多。张勋、陆荣廷和张作霖无疑是巡防营军官中的精英，但是和陆荣廷、张作霖的绿林出身不同，张勋加入的是由旧绿营改编的巡防营，之后追随广西提督苏元春，甲午战争后投靠袁世凯，算是北洋系的支系。
陆荣廷和张作霖一样，也是绿林出身。陆荣廷幼年时到处流浪，后来在龙州水口得到撑渡工谭泰源的帮助做起撑渡，并娶了谭泰源的女儿。靠撑渡的收入进账，陆荣廷在水口纠集20余青年到中越边界活动，经常抢劫法国人的枪支和财物，后来又成为三点会的首领贩起私盐，被人们称为“义盗”。中法战争时，陆荣廷率众投靠唐景崧的景字军，停战后被裁撤为“游勇”，重新回到中越边界去抢劫和打击法军，后又被边防督办苏元春招抚。
因此，在巡防营出身的三个地方军阀里，张勋与袁世凯关系较近，而陆荣廷与张作霖和袁世凯的关系就很远了，虽然后来张作霖也被算作民初北洋系的三大军阀之一，但以出身来说，张作霖只能算是半路出家加入北洋系，而陆荣廷却始终和北洋系保持距离。袁世凯对于南陆和北张，最开始是不怎么看重的，虽然加以安抚，并不重视，打起仗来也只是拿他们当炮灰，永远是冲锋在前。
按理来说，巡防营的战斗力应是比较差的，但陆荣廷和张作霖都是土匪出身，手底下也尽是一些亡命之徒，打起仗来别的且不说，敢拼命是没有问题的。而且因为经常打仗，陆荣廷和张作霖的部队实战经验丰富，而且都骁勇善战，比起当时驻扎在当地的新军，在战斗力方面甚至还更强一些。所以不管是在西南还是在东北，陆荣廷和张作霖都不怕北洋军和新军，尤其是张作霖的部队，都是惯于奔袭作战的土匪，马术精良，枪法也好，单兵作战能力不用多说，打仗的时候心也齐，既能打正式战斗，也能打囫囵仗。
如果当时蓝天蔚真的能调得动第二混成协，跟张作霖的部队打起来，鹿死谁手还真的不好说。而号称“士官三杰”的张绍曾、吴禄贞和蓝天蔚，虽然制造了“滦州兵谏”，但都没有举事成功，最后三个人都未得善终，不能不让人唏嘘。而土匪出身的张作霖则是抓住了这个契机，拥兵奉天，逐渐成长为称霸一方的地方军阀。
在掌握奉天、驱逐蓝天蔚之后，以张作霖为代表的绿林系东北军人成功崛起。这个时段的张作霖，还没有真正把握奉天局势，他所依赖的乃是他身边的结拜兄弟们，张作霖只是以他们发言人的身份出现，其实具体决定兄弟几个还是要商量着来。绿林系东北军人可以说是奉系军阀的雏形，张作霖率部进入奉天城，标志着绿林系军阀的形成，也标志着奉系军阀逐渐走上历史舞台。
在掌握奉天之后，张作霖抓住时机接连发表通电，要南下勤王、镇压革命，使得袁世凯知道，在东北有一个叫张作霖的人不可小觑。但张作霖的这一番突出表现，也让袁世凯产生了如芒在背的感觉，好在张作霖做土匪时磨炼出的世故和圆滑帮助了他，虽然大字不识几个，论审时度势老张却不遑多让。
在张榕被枪杀之后，张作霖就带人去查抄了张榕的家，随后又查抄了张榕哥哥的家。为怕翌日消息传出引发革命党人暴动，张作霖又派人杀害了张榕的助手，同为革命党人的宝琨和田又横。随后几日，张作霖派人四处搜捕革命党人，先后抓捕并处决了一百余人，整个奉天都笼罩在惊恐不安的血腥气氛里。在“清剿”了大量革命党人以后，张作霖专门写了一个呈文交给赵尔巽，赵尔巽则批示“该统领不动声色，连毙三凶，实足以快人心，而彰显戮”，对张作霖大为褒奖。
自截获消息率兵进入奉天，到辛亥革命前后接连镇压革命党人起义，张作霖帮助赵尔巽渡过了一波接一波的政治危机，并且稳定了东北的局势。当时南方革命形势如山火燎原，张作霖弹压东北革命党人起义的事迹随即得到清廷的大力褒奖，经赵尔巽的保奏，任命张作霖为关外练兵大臣，赏赐顶戴花翎，以总兵记名，并将其所部改编为清军第二十四镇，也就是相当于一个师的建制，而张作霖也升到了师长的级别，并兼任奉天巡防营总办，马龙潭、冯德麟和吴俊升等人尽归张作霖节制。自此，张作霖算是真正掌握了奉天的军事大权。
1912年清帝逊位，袁世凯出任中华民国临时大总统，随即开始对军队进行改编。军队改编对张作霖来说是一件非常重要的事情，原本的奉天巡防营只是地方治安部队，是由东三省筹资来共同维持的，主要的职责是辅助陆军协防和协同地方巡警捕盗，属于地方上的非正规部队。而陆军则是国家的正规武装，主要负责国防要务以及地方剿匪，由中央拨款提供装备和供给，完全归国家调遣。
因此，在张作霖所部被改编为陆军第二十七师以后，一下子从原本只有马步兵的旧式军队改编为多兵种合成的新式陆军，也从一支仰赖地方供养的民兵武装晋升为由国家供给的正规部队。在改编以后，张作霖所部包括5个兵种，其中步兵2个旅，骑兵1个团，炮兵1个团，工兵1个营，辎重兵1个营。相比之前，张作霖的军队素质有了明显的提升，装备焕然一新，赫然成为东三省最强横的武装力量。
张作霖这样一来算是高升了，所谓“一人得道，鸡犬升天”，他的嫡系将领自然也跟着得到升迁。尤其是跟在张作霖左右的几位拜把子兄弟，汤玉麟被提升为第五十三旅旅长，孙烈臣则被任命为第五十四旅旅长，张景惠被任命为骑兵第二十七团团长，张作相被任命为炮兵团团长，其他的团长、营长、连长也都是张作霖的亲信。第二十七师的所有关系，几乎都是用亲戚、乡党、盟友、帮派联系到一起的，以帮派利益和兄弟义气作为纽带，结成了一个牢固的群体，名义虽为国家的军队，其实是张作霖的个人武装。此时不仅是总统，即便是东三省的当权者，也不如张作霖对这支部队的影响力大，奉系军阀的雏形已经逐渐形成。
彼时在东三省，除了张作霖的部队，还有三支部队：一是冯德麟的陆军第二十八师，由原来的奉天巡防营左路改编而成，编制是2个旅，冯德麟担任师长，张海鹏、汲金纯则分任旅长，驻扎在北镇；二是吴俊升的陆军骑兵第二旅，是由原来的奉天巡防营后路抽调一部分改编成的，吴俊升还兼任巡防营统领和洮南镇守使，该部主要负责西北的地方治安，驻扎在洮南；三则是奉天巡防营右路，由东边道镇守使马龙潭统辖，驻扎在原地凤城。不管是驻扎的地区，还是装备、兵力和兵种，这三股势力已经完全不能和张作霖的部队相提并论，张作霖已经发展为东北最有话语权的地方军阀。
到了这个地步，张作霖已经不必绞尽脑汁地去亲近袁世凯了，而是袁世凯主动来拉拢张作霖。在成为奉天最强的实力派之后，张作霖即发出通电表示忠于袁世凯。袁世凯遂派出密使到奉天会晤张作霖，极力拉拢，以期控制东北局势。南北和谈之后，袁世凯又密电张作霖，表示宣统皇帝退位在即，一俟清帝退位，便“任卿为东三省防务督办”。对袁世凯的态度，张作霖自然心领神会，随即放弃了保皇论调，成为共和制的积极拥护者，并“两次致电袁世凯表示赞成共和”。
在袁世凯当上临时大总统以后，张作霖更是不遗余力地致电拥护袁世凯，“国体既定，临时共和政府已成立，窃维推选袁世凯为大总统，实属至当”。当时革命党人希望袁世凯南下，而袁世凯则不愿意离开自己的老巢北京，于是各地北洋军阀纷纷发出通电表示挽留袁氏，不甘于人后的张作霖也连连通电挽留袁世凯。这一阶段的张作霖，是完全摆出了一副亲近袁世凯的架势，几乎是忙不迭地拍着老袁的马屁。
张作霖对袁世凯如此顺从和恭敬，袁世凯则对这位奉天的新晋当家人颇多赞誉，这令奉天都督赵尔巽心里自然不大痛快。虽然接受了民国政府的任命，但赵尔巽并不喜欢民国，他心里依然在想着支持清室复辟。袁世凯一心想把握民国大权，赵尔巽则力主维护清室，袁世凯自然更喜欢跟在他身后的张作霖。张作霖的势力在奉天逐渐一家独大，赵尔巽也间接帮了不少忙，有了枪杆子和袁世凯的支持，张作霖自然不把赵尔巽放在眼里了，赵尔巽也不想再做民国的官。
赵尔巽离开东北以后，就跑到青岛去倒腾房产了，后来又做了一件彪炳千古的事情，那就是组织人力为清朝编史，正是在这位逊清遗老的主持下，编纂出了极具争议的《清史稿》。面对赵尔巽留下的奉天都督的位子，袁世凯做了一番仔细的思量。张作霖虽然一意逢迎袁世凯，但他到底不是北洋系出身，袁世凯对北洋系将领当时已经难以信任，更何况是张作霖？但张作霖已经手握实权，屯兵奉天，随便派个人到东北，不仅不能节制张作霖，反而可能导致关系僵化，思来想去，袁世凯最终选择了老政客张锡銮去东北任职。
张锡銮是监生出身，曾在奉天巡防营务处担任总办，正是在他任职期间，被招抚的张作霖担任着前路巡防营统领，算是张锡銮的老部下。袁世凯觉得，张作霖纵然再骄纵，老上司张锡銮走马上任，他多少也要给点儿面子的。再者，张锡銮不是北洋系，不会遭到东北诸将的反感，而张锡銮与袁世凯却是把兄弟，非常可靠，派张锡銮去东北，既能够节制张作霖，又能够让人放心，可以说是两全其美。袁世凯于是任命张锡銮为东三省西边宣抚使，兼奉天都督、吉林提督。
张锡銮少年时酷爱骑马，人送绰号“快马张”，以强悍著称，骑射的功夫更是四海扬名，时人均赞其文武双全、学识兼备，在书画上面都有甚高造诣，是才子武官，曾与王修植、孙宝琦、潘克俊和袁世凯结拜为兄弟。但是，此时的张锡銮已经71岁，是风烛残年的老人，早不复当年之勇，哪里还有力气应付锐气逼人的张作霖？张锡銮北上抵达奉天，张作霖恭敬出迎，但时移世易，张锡銮已经感觉到张作霖的咄咄逼人，在张作霖的声势下，张锡銮明显力不从心。
对袁世凯委任张锡銮来奉天一事，张作霖自然心知肚明，他这个时候羽翼未丰，何况又是面对权倾四方的袁世凯，所以他并没有显露出丝毫不满。袁世凯对待张作霖的手法，是既利用而又压制，张作霖这一边，也以同样的态度面对袁世凯：袁世凯利用张作霖的时候，张作霖便不遗余力地为老袁去出力；但是到袁世凯压制张作霖的时候，张作霖便以自己的手段进行反抗。其时，南方的革命党人发动战事，袁世凯集中精力对付南方的革命力量，也无心过多干涉东北事务。
而此时的张作霖，则大力借助几个结义兄弟的力量，逐渐掌握了东北的局势。冯德麟的第二十八师驻扎在广宁（今辽宁省北镇市），而马龙潭、吴俊升、孙烈臣则驻扎在奉天周边，张景惠、汤玉麟、张作相则都在张作霖军中担任要职，内外兼顾，整个奉天都在张作霖及其结拜兄弟的控制之下，可以说是固若金汤。在镇压“二次革命”之后，袁世凯深感北洋系内部矛盾重重，也出于窥探各省军阀对帝制复辟的态度，乃拟于1915年在北京召开一次大规模的军事会议，拟召集全国各省将军抵京，讨论划分军区和废省改道的问题。但当时袁世凯的幕僚都奉劝袁世凯不要仓促召开军事会议，各省将军各怀心事，已经不利于统一讨论，袁世凯深以为然，于是改以轮流电召各省将军入京述职，以此分别窥探各省将军的心思。
自当年的4月7日起，山东将军靳云鹏、江西将军李纯、山西将军阎锡山、奉天将军张锡銮、湖北将军段芝贵等分别抵京，除了这些地方军阀，驻防湖北的第二师师长王占元、驻防奉天的第二十七师师长张作霖也特别被袁世凯破格点名入京。王占元和张作霖的地位不能和各省将军相比，但二人都是真正的实力派，所以才得以被袁世凯召见。对于张作霖来说，这却是他初次进入北京，他自然不曾想到，许多年后，自己也会当几天紫禁城的主人。而袁世凯特地点名让张作霖入京，也让张锡銮更加明白自己的地位，使得张锡銮对东北的政务更觉得了无兴味。