湘同袁祖铭发生对立，杨森和刘湘重新修好，杨森重归四川，和刘湘共同将袁祖铭逐出四川。1926年（民国十五年）5月，吴佩孚任命杨森为四川省长。9月万县惨案中，杨森同英国军队交战。
国民政府及行宪后时代.1926年10月，随着中国国民党势力扩张，杨森宣布加入国民革命军，被任命为国民革命军第二十军军长。但是，1928年1月，杨森因庇护吴佩孚而被问罪免职。即便如此，杨森仍忠于国民政府。1936年2月，杨森升为陆军中将。抗日战争爆发后，杨森任国民革命军第六军团军团长，在上海方面展开军事