1916年袁世凯死后，袁金铠投靠张作霖的奉系。1916年（民国5年），他任奉天督军署秘书长。以后，他历任黑龙江省督军署秘书长、中东铁路董事（理事）、临时参政院参政、清史馆编修。在张作霖的手下，袁金铠在王永江去世后，和于冲汉并称奉天文治派的双璧。。张学良开始统治东北后，1929年（民国18年）1月，袁金铠任东北政务委员会委员兼东北边防军司令长官公署参议。1930年（民国19年），他任监察院监察委员兼通志馆副馆长。由于张学良疏远袁金铠等旧派人物，故袁金铠的政治影响力渐失。1931年（民国20年）九一八