后他补授副军校。当时冯国璋董办该学堂，赏识张国溶，张国溶遂留充该学堂队官。后来他调陕西，任陆军第一标教练，后来历任第一营管带，第一标统带，在陕西任职共达五年。中华民国成立后，他继续在军队任职，曾任陆军第15师20旅旅长，代理师长。他参加了1920年直皖战争和1922年第一次直奉战争。1924年3月，他获将军府授予“猷威将军”。1934年11月7日，张国溶病逝。享年58岁。