张作霖及奉系所处的政治环境悪化，邢士廉对各势力采取融和政策，试图进行让步。但因此，他遭到持强硬态度的张作霖不满，被张作霖罢免各职位。此后，在张作霖手下，他遭到冷遇。1928年（民国17年）6月4日，皇姑屯事件发生，张作霖身亡后，邢士廉成为张学良同中国国民党进行和平交涉的使者之一。邢士廉通过和平交涉，为同年12月29日的东北易帜作出贡献。但张学良也不想给邢士廉军权，只任命其担任辽宁省政府委员会委员、东北交通委员会委员、东北讲武堂教育长等职务。而且，邢士廉的政治后盾杨宇霆遭到张学良肃清，邢士廉对张学良不满。