袁甲三病殁，朝廷乃命其接统其父淮北所部，多行不法之事。隔数年，遭御史参劾，朝廷命所部由各巡抚衙门接管，降一级，在京候补。同治七年（1868年）西捻张宗禹犯京，袁保恆乃自请效力戎行讨捻。朝廷命赴李鸿章大营委用，不数日，即遭释出，乃又回京候补。隔数月，左宗棠入京觐见，袁保恆又自请效力戎行入陕。左宗棠乃上折请朝廷奏请其协办陕甘军务，朝廷允准，赐袁保恆二品顶戴，派入陕甘，诫袁保恆于安徽所为，仍无办理军务之权。后经左宗棠保举，出任西征粮台总办，再兼西安制造局总办，最后又取原陕西布政使林寿图而代之，一肩三职。