927年回国担任中山大学教授兼生物系主任。期间，辛树帜主持了广西大瑶山的科学考察，发现了如瑶山鳄蜥等近20个动植物新品种，开中国国内大规模科学考察和生物采集之先河。之后又参与了国立西北农林专科学校的筹建，并担任第二任校长。1946年3月26日，民国政府行政院决定成立国立兰州大学，辛树帜被任命为校长，负责筹备工作。中华人民共和国成立后，又回到了西北农学院，担任院长。此后致力于古农学研究。