1916年（民国5年）6月袁世凱死去，田中玉成爲段祺瑞的皖系軍閥，任察哈爾特別区都統。1917年（民国6年）4月，他參加了段祺瑞召集的督軍團。7月，吉林督軍孟恩遠因參與張勳復辟而被免職，其吉林督軍一職由田中玉接任。此後由於奉系張作霖的壓力，田中玉回任察哈爾特別区都統。