毕业后，广西新军成立，陈炳焜被任命为新军第2标标统。辛亥革命后，陆荣廷出任广西副都督，后掌握广西实权。1912年（民国元年）2月，陈炳焜被陆荣廷任命为广西都督府军政司司长。翌年，陆荣廷被袁世凯任命为广西都督兼民政长，陈炳焜被任命为桂军第1师师长，驻扎桂林。后晋升陆军中将。二次革命爆发后，陈炳焜奉陆荣廷之命镇压革命派。民国3年（1914年）7月，陈炳焜任桂军第1师师长兼桂林镇守使。1915年（民国4年）12月袁世凯称帝，陆荣廷表面赞同，秘密开始反袁活动。陆荣廷称病回家郷武鸣，广西事务交陈炳焜暂时代理。