任冯玉祥所率陆军第16混成旅秘书长兼军法处处长，此后薛笃弼在冯手下活动。冯任陕西督军时，薛在陕西省内任县长。1922年（民国十一年）4月，他署理陕西省财政厅厅长。翌月，冯转任河南督军，薛改署理河南省财政厅厅长。1923年（民国十年）1月，薛笃弼被北洋政府中央召还，署理司法部次长。3月，任蒙疆善后委员会委员。5月暂定代理国务院秘书长，7月兼暂定代理京师税务监督。翌年9月，他任内务部次长。冯玉祥北京政变（首都革命）爆发后，薛接替王芝祥任京兆尹。1925年任甘肃省省长。1926年（民国十五年）9月，五原誓师