退职。此后陈西林定居北京（1928年更名北平）。抗日战争时期，日军占领北平，日本扶植的傀儡政权官员频繁登门拜访，希望陈西林出任铁路系统伪职。当时陈家人口众多，缺少经济来源，生活较清苦，但陈西林仍多次以年老多病为由拒绝出任伪职。1946年，陈西林因患食道癌在北平病逝，享年79岁。