被任命为国民联军援陕第6路总指挥。1927年（民国十六年）6月，国民联军改组为国民革命军第二集团军，韩复榘被任命为国民革命军第二集团军第6军军长，参加北伐，立下军功。10月，第二集团军缩编，韩复榘任第20师师长，驻扎郑州。12月，经冯玉祥推荐，韩复榘任河南省政府主席。但韩复榘失去第20师的指挥权，所部交与石敬亭。由此，韩复榘和冯玉祥暗生不睦。
统治山东省.1929年（民国十八年）北伐结束后，冯玉祥与蒋介石的矛盾激化，冲突不可避免。5月22日，韩复榘弃冯投蒋，率第20师的旧部归顺中央