被授与陆军上将衔，参加北洋政府。5月他任陆海军大元帅统率办事处办事员（坐办）、模范团筹备处处长。1915年（民国4年）8月，他继段祺瑞之后任陆军总长。1916年（民国5年）4月23日，他任参谋部总长，6月6日袁世凯死后他留任。府院之争中，王士珍支持黎元洪，反对对德国宣战。1917年（民国6年）5月，黎罢免段祺瑞国务总理职务，王士珍被任命为京畿警备总司令。李经羲内阁成立后，他任陆军总长兼参谋部总长。7月，张勋假意调停府院之争，率领辫军进入燕京，却乘机拥立前清宣统皇帝，是为辫军复辟，王士珍参与，任内阁议