4月27日（宣统3年3月29日），回国参加广州起义，失败后再赴缅甸。武昌起义爆发后，张文光回乡。1911年10月27日（农历9月6日），张文光率领同志发动滇西起义，击败清军，被推为滇西都督，成立滇第一军都督府。分兵光复永昌等10余州县。不久，蔡锷、唐继尧等人在昆明发动重九起义，成立云南军政府。李根源奉蔡锷之命，率师赴滇西，张文光接受云南军政府的领导，被推为云南协都督、统领滕永国民军。1912年（民国元年）3月，调任云南提督，驻大理。以起义之功获授陆军中将、二等嘉禾章。1913年（民国2年），辞职回到家乡