父袁甲三在安徽随大臣周天爵辨理团练。咸丰九年（1859年）回京供职。咸丰十年（1860年）覆命再回袁甲三军营帮办军务，旋即回京任职至翰林院从四品侍讲学士。同治二年（1863年），袁甲三病殁，朝廷乃命其接统其父淮北所部，多行不法之事。隔数年，遭御史参劾，朝廷命所部由各巡抚衙门接管，降一级，在京候补。同治七年（1868年）西捻张宗禹犯京，袁保恆乃自请效力戎行讨捻。朝廷命赴李鸿章大营委用，不数日，即遭释出，乃又回京候补。隔数月，左宗棠入京觐见，袁保恆又自请效力戎行入陕。左宗棠乃上折请朝廷奏请其协办