1911年武昌起义后，随冯国璋赴前线镇压，任第一军司令部机要参谋官，获得冯国璋信任。南北议和、清室退位后，升任直隶都督署参谋长、江苏都督署参谋长、北京陆军大学校长等职务。此后他获直鲁豫巡阅使曹锟赏识，任直鲁豫巡阅使署参谋长，1921年，他会同外交使团的王正廷到青岛同日本方面交涉鲁案。1922年6月4日，曹锟派熊炳琦为代表，和国务院代表高恩洪一同到天津迎接黎元洪复职。7月4日，熊炳琦获将军府授“昌威将军”。1922年9月30日，他出任山东省省长。同年11月30日起，他兼任胶澳商埠督办，成为胶澳商埠的首任督办。