西北边防军军务。1921年（民国10年），赴东北，任东北陆军第3混成旅参谋长。1924年（民国13年），任第27师参谋长。1925年（民国14年）11月，随郭松龄发动兵变反对张作霖，任东北国民军第5军军长兼炮兵司令。翌月，郭败死，魏益三投奔冯玉祥的国民军，任国民军第4军军长。1926年（民国15年）3月，国民军败北，魏脱离国民军，自立「正义军」。后来，投降吴佩孚，任十四省讨贼联军第四军总司令。1927年（民国16年）初，加入靳云鹗的河南保卫军，任副司令兼第2方面军军长。同年末，魏益三随靳云鹗改投国民