7年（光绪33年），他入陆军士官学校第4期歩兵科，翌年7月毕业。归国后，他任保定军官速成学校教习。1909年（宣统元年），他参加陆军留学毕业生考试，获优等第2位，被任命为陆军部军衡司科长。翌年升任军衡司司长。1911年（宣统3年）10月，驻直隷省的张绍曾、吴禄贞、蓝天蔚所部发动滦州兵谏，要求清朝制定宪法，实行责任内阁制。蒋作宾奉清朝的命令前去宣抚张绍曾部，暗中联络革命党人，劝张绍曾举兵，欲武力夺取北京，未果。后来他还到沈阳策划蓝天蔚部举兵独立，亦未果。蒋作宾放弃了在北方起义的想法，到南方汇合革命派。