磊留在湖北省，投降白崇禧，加入新桂系。结果，随着军队重编，廖磊升任国民革命军第36军军长。
新桂系的活动.廖磊作为新桂系的国民革命军第四集团军的一翼，在再度展开的北伐中为攻取北京作出贡献，立下军功。北伐结束后，廖磊率第36军驻扎唐山。1929年（民国18年）1月，随着军队缩编，第36军缩编为第53师，廖磊任师长。1929年（民国18年）3月，蒋桂战争爆发，蒋介石唆使廖磊背离新桂系，但廖磊仍坚持支持新桂系。廖磊帮助留在中国北方的白崇禧回到广西后，为抗议蒋介石而辞职下野。1930年