Etter å ha returnert til forskjellige stillinger ved det nye universitetet i Liverpool, tiltrådte Barkla i 1909 en stilling som professor ved University of London. I 1912 ble han innvalgt i Royal Society. Året etter ble han utnevnt til full professor og leder for "Natural Philosophy" ved Universitetet i Edinburgh hvor han ble frem til sin død i 1944.