7年7月，任奉天辽沈道尹兼营口交涉员。1931年九一八事变后，迁居天津。起初佟家住在天津睦南道，和张学良之弟张学铭对门，两家常有来往。在天津时，佟兆元曾与别人合股在中原公司做生意，但因受日货冲击，本钱赔光，此后仍在家赋闲。1930年代，佟兆元在天津常德道盖起平和里一号到五号的房屋，后来佟家住进其中一栋小楼（如今为常德道64号），平和里其他房屋被佟家出租。第二次国共内战时期，佟兆元的外甥唐泽遥要去延安，佟兆元便资助其前往。当时到延安的交通被封锁，佟兆元通过东北军的关系将唐泽遥送到延安。唐泽遥抵达延安后