清朝宣统三年（1911年）辛亥革命后，民国元年（1912年）1月1日，中华民国临时政府定都金陵，称南京。同年3月，袁世凯将临时政府迁至北京，成为首都。中华民国伊始，北京的地方体制仍依清制，称顺天府。直至民国三年（1914年），改顺天府为京兆地方，直辖于北洋政府。这一时期，北京新建了有轨电车系统，和一批现代的文化教育机构，如北京大学、燕京大学、清华大学、辅仁大学、协和医学院等。民国十七年（1928年）国民革命军北伐，攻佔北京，张作霖撤回关外。后被日本关东军谋刺于皇姑屯，东北易帜，北洋政府结束运作。北伐