平凉迎接国民军联军总司令冯玉祥。1927年5月，冯玉祥率国民革命军第二集团军自西安出师参加北伐，此后先后攻克了河南郑州、开封等地。刘治洲随军出征，历任郑州市市长、河南省建设厅厅长、冯玉祥的高级顾问。在郑州时，他曾同中国共产党党员一起共事，并且掩护过南汉宸、张道吾等人。1930年春，刘治洲作为冯玉祥的总参议赴太原，敦促阎锡山反蒋，被阎锡山聘任为高级顾问。此后，他到各地联络反蒋抗日。1932年冬，他帮冯玉祥组织察哈尔民众抗日同盟军，并任总参赞。他还在天津设秘密联络站，以便联络中国各地的反蒋抗日派别联系。