革命爆发后，李廷玉协助张勋、铁良守南京。中华民国成立后，历任外蒙古乌里雅苏台将军署参赞和察哈尔军务帮办。1913年，随北洋陆军第六师师长李纯赴江西镇压二次革命，任九江镇守使，升为中将。后来，李廷玉任襄办江西军务、赣南镇守使等职。1914年，李廷玉任袁世凯模范团总参议、筹安会参议。1917年，任江苏督军公署参议。1922年，任江西省省长，不久辞职，到天津寓居。1932年，李廷玉创立国学研究社，并任社长。1935年12月11日至1937年4月2日，任冀察政务委员会委员。1937年七七事变后，李廷玉闭