后，蓝天蔚就任湖北督练公所提调兼湖北将弁学堂教习。其间，蓝天蔚组织长沙日知会，宣传革命派思想。其后，改任第32标统带。陆军第八镇统制张彪怀疑其宣传革命，对其进行监视，蓝天蔚遂自动辞任。1907年（光绪33年）4月，蓝天蔚赴奉天，与吴禄贞、张绍曾在东三省总督徐世昌手下任职。1910年（宣统2年）春，奉东三省总督钖良之命，赴日本考察军事，入陆军大学校学习。归国后，任第2混成协协统，驻扎奉天北大营。1911年（宣统3年）10月，蓝天蔚、张绍曾、吴禄贞准备在直隷省永平县（今河北省卢龙县）举行的永平秋操中举兵