1911年10月10日武昌起义一声枪响，辛亥革命的风暴迅速席卷全国，清王室处于风雨飘摇之中。自太平天国后便形成的督抚专政的潜在矛盾，此刻轰然爆发，旬日之内10几省宣布“独立”。面对各地革命浪潮风起云涌。
1912年2月12日隆裕太后带着6岁的清帝溥仪宣布退位，几千年的封建专制帝制终于被推翻。过去作为皇室禁苑的中南海，从此也掀开全新的一章。
清帝退位后，北京为中华民国首都。根据“优待清室条件”，溥仪仍“尊号不废”，继续住在故宫里，只是前面的“三大殿”(太和、中和、保和殿)归民国管理。颐和园留给清室仍作为禁苑，西三海交给民国政府。
过去相当于皇宫西院的西三海归民国后，北海不久便成为市内的公园，连在一起的中海和南海却成为北洋军阀封建独裁统治的中心，“中南海”之称就此也扬名天下。
在民国期间，中南海一度是中国的政治中心，此后也长期处于风云激荡的历史旋涡之中，成为人们关注的焦点。
1912年袁世凯迫使孙中山让位，自己登上总统宝座。因故宫还在清朝逊帝手中，自己便入主中南海居仁堂。在此之前，他一面要挟革命党议和，一面又在海晏楼朝见隆裕皇太后，用革命声势恫吓隆裕，以此威迫清帝退位。此地成了他窃国的要地，随之便成了总统府。
袁世凯当上民国大总统后，把海晏楼改成“居仁堂”会客室，并在中海西岸建了双亭，在亭南建石室。这一石室由白石砌成，朱门金钉，其面对南向。可叹的是，室内还仿照封建帝王，建有藏“建储函册”的金匮。袁世凯在其身后可根据“大总统选举法”，写出3个候选人名单，封于金匮，藏于金室，到期打开金匮，取出画册，由国会从袁世凯早就指定的3名候选人中选出一名当总统。不过这一丑剧刚刚上演不久，就因袁世凯丧命而结束，金匮并未使用过。
住进中南海的袁世凯，摆足了帝王威风，吃饭都要乐队奏曲。据溥仪后来在《我的前半生》一书中回忆道，当时只有七八岁的他在故宫里一听到军乐声，太监们便告诉他“袁世凯吃饭了”。君臣上下对此愤怒不已，却毫无办法。
1915年，袁世凯想做皇帝，公然宣布要恢复帝制，年号“洪宪”。12月13日，他在居仁堂接受百官“朝贺”，册封副总统黎元洪为武义亲王。他还成立帝制“大典筹备处”，对龙济光、张勋等49人封爵加官，改总统府为“新华宫”，改民国五年为“洪宪”元年。
袁世凯要当“洪宪皇帝”，对住在中南海已感不满足，又想入居“大内”。于是他提出要溥仪搬出故宫，到颐和园住。当时无兵无勇的清室不敢抗拒，只好开始搬家，想到“天无二日，国无二主”便不寒而栗。
袁世凯正自以为安排得当，只等1916年元旦便可穿龙袍、登龙位。然而1915年12月23日，蔡锷等在云南首先出师讨袁，发起护国战争，贵州、广西、广东、浙江等省纷纷响应，迫使袁世凯先是“暂缓登基”，83天后即1916年3月22日，被迫宣布取消帝制。然而讨袁军仍不罢休，北洋军阀也陷入分裂。6月6日，在全国人民的声讨中，袁世凯一命呜呼。
袁世凯一死，妻妾家人都搬走，还把园内公私财物运走不少。接着，中南海的主人有如走马灯一样更换。黎元洪、冯国璋、徐世昌等都将此当成“总统府”，却都无法号令天下……
1917年黎元洪当总统时，正遇到张勋复辟，面对辫子军的威逼，黎元洪抱着总统大印逃出中南海跑到外国使馆。接着，北洋军阀头目、袁世凯的旧部冯国璋当上了总统，中南海仍是总统府，他还把居仁堂作为自己眷属住房，堂门改为“宝光门”。冯国璋在园内处理公务，并曾在堂后楼内召开有中外人士参加的关税会议。不过这时国内已经形成了军阀割据，冯国璋号令不灵，不久由北洋政客徐世昌担任了总统。
徐世昌当政时，仍然无法指挥天下，只是名义上的国家元首。此间他住在中南海，正遇上轰轰烈烈的五四运动，大批爱国学生和各界人士涌到新华门前，要求总统接见，并提出自己的主张。虽然徐世昌不敢出来，但是中南海的新华门前就此成为示威游行者请愿的重要地点。
1923年北洋军阀曹锟贿选总统，演出了一场丑剧。他于1923年10月10日上任，至下台共做了1年零20几天的总统。当上总统后，他把姬妾安顿在居仁堂，自己在居仁堂北面民国初年新建的延庆楼办公。1924年11月冯玉祥发动“北京政变”，率兵从直奉军作战前线突然返京，逼迫曹锟退位。11月3日，曹锟被迫辞职，宣告引退。接着，冯玉祥的国民军不仅将溥仪驱逐出故宫，还将曹锟幽禁在延庆楼。曹锟虽然被软禁，所有府内旧有职员及卫兵还均可随便出入，搬运私有物件出府。曹锟的几个太太也能入府，陪他打麻将解闷。
冯玉祥部队控制北京后，因自己控制不了局面，奉军又大举入关，只好让段祺瑞出山。这个老北洋军阀于1924年11月24日就任临时政府执行之职，将执政府设在铁狮子胡同，中南海一度失去了政治中心地位，人们也可以进去游览。
1926年春天，奉系军阀占领天津、北京，冯玉祥的国民军北退南口。那个“东北王”张作霖又昙花一现地入居中南海，并把这里当成他的大本营。
“东北王”张作霖，是中国旧军阀中一个传奇式的人物。他由一个土匪头目，受抚为清军营官;经过投机钻营扶摇直上，一跃而为民国师长、奉天督军、东三省巡阅使，后又进兵关内。他靠着混迹过绿林，擅长投机钻营并与日本人左右逢迎，拉起一支庞大的东北军。1926年他进京后，攫取北京政权，入主居仁堂，当上了中华民国陆海军大元帅。这个当年的“不逞之徒”，成为横行一时的“枭雄”，统治东北、华北达10几年之久，是民国以来统治北部中国最久的军阀。他入居中南海的近两年间，主要“作为”便是与国民革命作对，并残酷镇压共产党人和革命者。
张作霖进入北京时，打着“讨赤”的旗号，将苏联支持的南方国民革命军和北方的国民军称为“南赤”、“北赤”。这固然是他向帝国主义列强讨要援助，并扩大自己地盘的一种手段，同时也反映出对人民革命的仇视。奉军进京时，处处表现出胡匪作风，奸淫掠抢无所不为，北京警察不敢干涉。几十年间京城的老人们每忆及此，无不对“张大帅”属下的恶行痛骂不已。
张作霖入京后，便搜捕国民党左派和共产党人，中共北方区委书记李大钊率区委机关避入苏联大使馆旁边的兵营，在那里领导反帝反军阀的斗争。旧中国每逢战乱，下野军阀和政治家避入外国使馆是常例。西方列强对中共领导人进入苏联使馆却实行两重标准，鼓励奉系军阀张作霖破坏国际惯例闯入搜捕。事先曾有人报警，李大钊毕竟是一书生，对形势险恶估计不足而未转移。
1927年4月6日晨，根据张作霖的命令，奉军侦缉队及“京师警察厅”出动数百名宪兵、警察、特务，被东交民巷使馆区的外国守军放入。这批军警不顾外交惯例和国际公法，包围、袭击了苏联大使馆，捕去苏联使馆工作人员16人，同时捕去李大钊等20多名中共党员和国民党左派人士。在狱中李大钊身受剥指甲等酷刑，仍坚不吐实。面对各界谴责及社会名流呼号营救，奉系军阀竟于4月28日使用新从西欧进口的绞刑机杀害被捕的20人，对李大钊特别使用“三绞处决”法以延长痛苦。从临刑时拍下的照片看，李大钊泰然自若，一代英烈浩气长存！
在张作霖的奉系军阀统治下的北京，原来中国名义上的中央政府已不存在，南方的国民政府又与之对立。于是张作霖索性由自己出面，组织自称代表中国的政府，只是没有用“总统”名义。
1927年春，国民革命军到长江流域时，蒋介石发动“四一二”反革命政变，并于4月18日建立南京国民政府与武汉国民政府对立。张作霖也遥相呼应，命奉军向武汉进攻。但是张学良率领的奉军在武汉北伐军和冯玉祥部队的反攻下迅速溃败，4月27日武汉北伐军进占驻马店，5月7日冯玉祥的国民军进占了潼关。见风使舵的阎锡山也开始与奉军对峙。奉军在各方面的夹击之下，不得不狼狈退出河南。此时此刻，张作霖感到在北方的统治已摇摇欲坠。不过进入6月间，蒋介石的南京政府和武汉政府之间，冯玉祥与这两个政府的矛盾又突出起来。1927年6月8日，蒋介石向张作霖提出条件：要他“信奉三民主义”，将“安国军”改称国民革命军，任“东北国民革命军总司令”。维持东北治安，以实现“南北议和”。
张作霖此时却不买账，为了稳定北方，继续求得帝国主义的支持，他决心在北京组织“安国军政府”，登上中国政府的最高宝座。为此，从6月11日开始，张作霖在北京顺承王府召集直系的败将孙传芳、统治山东的张宗昌等将领举行会议，讨论了“和、战问题”和组织“安国军政府”、推选政府的最高统帅问题。
原来同奉系打过仗、这时因对国民革命军作战失败而被迫投靠的孙传芳为表忠心，首先按照张作霖的意图提议：“推戴张作霖为大元帅，组织巩固的‘安国军政府’，以完成对南方的用兵问题。”
孙传芳的提议，得到了张宗昌等参加会议的人的一致赞同。张作霖见参加会议的人一致推举他为大元帅，非常高兴，站起身来说：“好极了，你们要怎么办，我都依你们就是。”
会后，孙传芳等7名将领联名，发出推戴通电，其所辖北方各省军队一律改称“安国军”。与此同时，张作霖发出了“讨赤”通电，声称“海内各将帅，不论何党何派”，只要“反赤”，“即现在之敌将来亦可为友”。这个电报暗示愿与蒋介石、阎锡山进行联合。
6月18日，张作霖在中南海怀仁堂就任了所谓“中华民国陆海军大元帅”。
这个就职仪式，显得格外冷清，张作霖有气无力地念了就职“誓词”之后，他的推戴者孙传芳、张宗昌、张作相等人向他行了三鞠躬。这位“大元帅”算是上任了，马上在怀仁堂发布了任命令，任命潘复为内阁总理，同时发表了9个部的总长名单，并发布了军政府的“组织令”，组成了“安国军政府”。
根据这个“军政府”的所谓组织令规定：“大元帅”不仅统治全国陆海军，而且“在军政时期代表中华民国行使统治权”;国务院只能“辅佐”大元帅执行政务。这个“大元帅”实际上就是“大总统”。
从绿林起家的张作霖在行将失败之前，总算是在名义上爬到了他梦寐以求的国家“最高宝座”。然而这个北洋军阀最后的小朝廷，已经是朝不保夕，其控制的范围不过北方数省，而且面临着南方军的讨伐。
张作霖在位于中南海中的“军政府”上任一年，所作所为都是勾结外人打内战。他就任“大元帅”的当天下午，便在“外交部”召开“茶话会”，邀请各国公使和武官参加。张作霖在“致辞”中大谈“尊重国际信义”和“保护外人生命财产”，希望外国援助。这时的美英政府表面对中国南北双方持观望态度，实际倾向南京政府。日本虽表示可以支持安国军，却索要更多的权益，这又是张作霖不愿付出的。
从1927年秋季起，安国军的形势日益恶化。在军事上，孙传芳虽曾一度反攻，占领徐州、浦口等地，但是在龙潭一战惨败而精锐丧尽。同年冬季在与阎锡山的作战中，奉军又伤亡惨重，且主力被晋军牵制。在经济上，杨宇霆想尽一切办法，督促潘复内阁筹划财经，但毫无结果，“经济凋枯，达于极度”，只有靠东北老巢拨款支撑。
当时在“张大帅”统治下的北京，社会黑暗至极，他的部下见败势已定，便不择手段地诬陷、勒索人民。据报载：“北京城乡内外，被诬报为党人，为间谍者，倾家荡产，身死名没者不知有几百几千人。据闻只打磨广一街、山西商店，被强索六十万(元)，各校学生被栽赃勒赎者，何啻百人。”
1928年3月29日，张作霖在中南海怀仁堂召集他的“文武百官”，进行了一次情绪低落的“训话”。他承认“国家的财政困难日甚一日”，“各机关的薪俸不能按月发放”，却要求下属“有卧薪尝胆之心”。他还说什么“现已年老，对虚荣看得很轻，决不贪恋个人虚名，待大局安定后，解甲归田，过平民生活”。
此时坐镇中南海的张作霖，明白决定其命运的关键是战场形势。当时国民党各派新军阀为对付奉系，已达成表面上的暂时团结，组成四个集团军联合北伐。蒋介石兼任第1集团军司令，率军由津浦铁路北进山东，击溃了张宗昌部。冯玉祥率第2集团军由平汉铁路北伐，阎锡山率第3集团军沿正太铁路和平绥铁路东进，李宗仁、白崇禧的第4集团军作为预备队跟进。张作霖的安国军自然抵挡不住南方军、西北军和晋绥军的联合猛攻，只好乘着北伐军尚未占领天津、回东北的铁路还畅通时，逃回老巢。
1928年6月3日凌晨，张作霖出帅府西门，乘上黄色的钢制汽车出发。汽车在警戒严密的夜色中开往前门车站。据报道，当时“月台上晃晃的灯光照射着卫兵的刺刀，充满着森严、沉闷的空气”。张学良、杨宇霆、孙传芳等都带着扫兴的表情，前来送别。张作霖在告别时，故作“镇静愉快”，但当“回顾中南海时，却异乎寻常地在他眼里闪耀着泪花”，这显然是慨叹他曾得到的北京政权现在要丧失。
此时的日本关东军，却不愿让张作霖再回来，想铲除他再立傀儡。6月4日5时30分，张作霖所乘火车开到沈阳皇姑屯附近的京奉、南满两路交叉处的桥洞时，日本军人埋下的炸药突然爆炸，全桥塌下，张作霖所乘的包车被炸碎，他本人负伤过重很快死去。
此时还住在中南海里的张学良听到父亲被害的消息，马上赶回沈阳接位。东北军丧失首领，更无心再战，迅速放弃北京向东北撤退，所谓“安国军政府”至此也烟消云散。阎锡山的军队抢先进城，占领了北京。
国民党占领北京后，宣布“北伐成功”，“国家统一”。由于国民政府的首都定在南京，便要有意降低北京的地位。6月28日，国民党南京政府改北京为北平，并划为特别市。自元代以来的古都，就此失去首都地位，中南海也失去了它昔日的政治中心地位。
1928年以后的6年内，中南海改为公园，任市民游览，其中居仁堂改为国立图书馆。“瀛台各处，俱以赁诸市商，为品茗消闲之所。”此时因军阀之争频起祸乱，市政建设停滞，中南海建筑缺少维护修理，显得破旧。1930年蒋冯阎军阀混战时，阎锡山等北方军阀又曾在怀仁堂等处开会，建立所谓北方的“国民政府”。1933年日本军队进攻长城一线，华北告急，国民党南京政府派何应钦在北平建立行营。于是，1934年公园关闭作为华北行营所在地。为期仅一年，在日本的压力下行营南迁。得到日方同意设立的所谓华北政务委员会接着又设在这里。这时的中南海，虽仍有办公人员出入，总体上已呈现出一片荒凉景象
