。1907年调任新疆陆军学堂总办。后在新疆布政使王树枏的推举下，在新疆阿克苏、乌鲁木齐、巴里坤等地历任道台。1911年升任镇迪道兼提法使。辛亥革命爆发，新疆省哥老会起事，革命党人在伊犁成立军政府。原新疆巡抚袁大化了解其才干，任其为提刑按察使，并训练穆斯林军队（回营）。后来袁大化逃离新疆，衆人推擧杨增新为督军。袁世凯任命杨增新为新疆都督，封其为一等伯。袁世凯逝世后，杨增新长期任新疆省长。他靠老练的政治经验与军事实力，平定哈密、阿克苏的动乱，分化并镇压了各地哥老会与农民起事，并与伊犁军政府和谈达成统一；尔后