委任代理中山舰舰长一职，成为该舰第十三任舰长，该舰恰巧为萨镇冰在1910年清朝海军大臣的任内从日本三菱船厂订购的。1937年卢沟桥事变爆发，中日全面开战，萨师俊奉命率中山舰到南京—上海一线筹备防御，并驻守南京。淞沪会战中，他率中山舰护送中华民国海军部长陈绍宽到江阴视察前线战况，淞沪会战中国失利后，国民政府迁往重庆，他又率舰参与掩护转移、运输物资以及长江上的防务、布雷的任务，之后随海军部西迁到湖南岳阳。1938年，因为海军舰船减损严重，中华民国裁撤海军部，改为战时海军总司令部，由原海军部长陈绍宽任总司令，将残