912年兼任汉粤川铁路会办，负责兴建粤汉及川汉铁路。此后一直定居在汉口俄租界的鄂哈街9号（今洞庭街51号）。同年成立“中华学会”，并被推举为首任会长。民国成立后，1913年詹天佑获政府委任为交通部技监，1914年获颁授二等宝光嘉禾章。1916年，获香港大学颁授荣誉法学博士学位。1919年初，受命往海参崴和哈尔滨任协约国监督远东铁路会议中国代表。1919年4月，詹天佑因病回汉口，4月24日去世，终年58岁。1922年青龙桥火车站竖立詹天佑铜像。詹天佑与其妻谭菊珍原葬在北京海淀区万泉庄，中华人民共和国铁