14年（民国3年）7月，升任陆军第5师师长，并任山东军务帮办。1918年（民国7年）8月，张树元护理山东督军兼署长，同年11月署理山东督军兼省长。1919年（民国8年）3月，张树元被正式任命为山东督军。同年12月，张树元获封北洋将军府“谦威将军”，被北京召还（后任的山东督军是田中玉）。1925年（民国13年），张树元任临时政府军务厅厅长。1934年（民国23年），张树元去世。享年56嵗。