任段祺瑞改组内阁的陆军次长兼国务院秘书长。因常对黎元洪蛮横无理，在府院之争中被革职。1917年，徐策动张勋以辫军驱逐黎元洪，立宣统帝复辟，即辫军复辟事件。事后又策划了段祺瑞讨伐张勋的讨逆军行动，后任陆军总次长，主张武力统一中国，消灭陆荣廷、孙中山的南方护法军。1917年11月第二次府院之争，段祺瑞辞职。之后，徐幕后策划督军团对冯国璋施加压力，策动奉天张作霖入山海关关内抢夺军火，迫使冯国璋再度启用段祺瑞组阁。后段祺瑞复任总理兼陆军总长，徐树铮任陆军次长兼西北筹边使，升为上将。在冯段之争中，徐为段穿梭奔波，