于此时扩编为国民革命军第四军。李济深升为军长，陈济棠升任第十一师师长。同年秋冬间，陈率部参加第二次东征和南征战役，颇着战功。
留守广东.1926年北伐期间，他随李济深留守广东，率师分驻高要、雷州、钦州、廉州。陈一面收编在钦县的邓本殷残部张瑞贵部成立补充团，一面对徐闻、合浦、茂名、阳江各属土匪进行清剿。陈济棠驻扎北海期间，对当地工人运动、农民运动均不予支持；同时，又使其兄陈维周去承办各项捐务谋取厚利。陈济棠和他的亲信师参谋长李扬敬及师政治部主任林翼中密商挽救办法，决定请求赴苏联考察。