912年（民国元年）1月，南京临时政府成立，他任海军部次长兼北伐海军总司令。他率海容舰、海琛舰北上烟台，助革命军光复登州（今烟台）。4月，他任北洋政府海军部次长。11月，他获授海军中将。1913年（民国2年）10月，他继支持二次革命而下台的谭延闿担任署理湖南都督兼民政长。1914年（民国3年）5月，他兼署理湖南巡按使，6月他获得“靖武将军”。1915年（民国4年）12月，他支持袁世凯称帝，袁世凯封之为一等侯。
护国战争后的失势.护国战争爆发后，1916年3月袁世凯取消帝制，汤芗铭趋