1925年10月，14省“討賊”聯軍總司令吳佩孚整編直係各軍，第十八混成旅擴編為第二十六師，於學忠被任命為該師師長。1926年7月，北伐戰爭開始，北伐軍向湖南進軍，吳佩孚任命於學忠為長江上遊副總司令，師部駐宜昌。10月，北伐軍攻克武昌，黔軍王天培部歸附北伐軍，由湘境進攻湖北荊、沙地區，於學忠率部將王部逐出鄂境，收復公安、石首等地。是年冬，於學忠被吳佩孚任命為聯軍第九軍軍長兼荊襄總司令，轄第七、第八、第十八師三個師，司令部駐穀城。年底，於學忠驅逐盤踞河南新野、鄧縣的樊鍾秀部，率部至河南鄧縣，1927年5月，吳佩孚攜眷至於部暫住。6月，吳佩孚赴川投靠楊森，於學忠亦解甲歸田，返回蓬萊故裏，所部第九軍歸馮玉祥統轄。
1927年7月，張作霖在北京就任安國軍大元帥後，任命於學忠為鎮威軍第四方麵軍團第二十軍軍長，仍統率舊部。9月晉升為陸軍中將，12月授“捷威將軍”名號。1928年6月任東北長官司令公署軍事參議官、臨綏陸軍司令，駐山海關。
1930年5月，中原大戰爆發。9月18日，張學良通電擁蔣，派於學忠即日率東北軍第一軍入關，於主張“一槍不放”，順利進兵關內，9月26日入北平，被任命為平津衛戍司令。
1931年7月，張學良任命於學忠為“剿赤”軍北路集團軍第一集團軍司令，督師保定，指揮平息石友三叛亂，石友三敗逃山東。
九一八事變後，日本侵略者進逼華北。於學忠向張學良建議集中幾個旅的兵力，“給敵以打擊，以挫其侵略氣焰，並取諒於國人”。1932年8月17日，國民政府任命於學忠為河北省政府主席，移師天津。當時天津日租界日軍常以大炮、坦克向我軍挑釁，於學忠與日軍針鋒相對，在高級軍事會議上說：“日本人有飛機大炮，你們手裏拿的也非燒火棍，怕什麽？隻要日本鬼子敢動手，你們就給我狠狠地揍，出了事我於學忠負責！”1
1933年3月，長城抗戰開始，於學忠被任命為華北軍第一集團總指揮兼第五十一軍軍長。4月，張學良下野出洋，26萬東北軍分別由萬福麟、王以哲、何柱國及於學忠指揮，其中歸於指揮者達17萬。6月，於學忠兼天津市長。
1935年4月，國民政府任命於學忠為陸軍二級上將。6月，日軍提出“覺書”要求罷免於學忠，並將五十一軍撤出河北。5月31日，國民政府命於學忠將河北省政府由天津遷保定，6月6日令免於學忠河北省主席職，調任川陝甘邊區“剿匪”總司令，率部開赴西安（後駐天水）。11月1日，於學忠被任命為甘肅省主席。11月，於學忠經國民黨五全大會選為中央執行委員。
1936年12月，西安事變爆發，於學忠支持張楊“兵諫”主張，奉命解除駐蘭州的胡宗南部隊及其甘肅綏靖公署警察的武裝，並扣押了蘭州警察局長，並接受蘭州電台、報館、銀行、機場等重要部門，時稱“蘭州事變”。12月25日，“西安事變”和平解決，張學良陪送蔣介石回南京，於學忠奉張學良手諭，全權負責東北軍。1937年1月4日，於學忠被撤職留任。同月底，張學良在南京被扣押，東北軍群龍無首，少壯派欲以武力營救張學良，南京派兵進逼西安，東北軍內部出現和戰之爭，於學忠力主和平解決，不同意打仗。2月8日，中央軍進入西安，於學忠等東北軍高級將領表示服從中央調遣。4月，五十一軍調往蚌埠、淮陰、宿縣，於學忠被任命為江蘇省綏靖公署主任，駐淮陰。
盧溝橋事變爆發後，於學忠奉命率五十一軍開赴青島，配合沈鴻烈所部海軍第三艦隊守衛海防。8月，於學忠任第三集團軍副總司令，指揮全軍沿青島嶗山一線布防，構築工事。12月25日奉命退出青島。
1938年1月24日，第三集團軍總司令、山東省主席韓復榘，因抗命不遵、棄戰逃跑被執行槍決，於學忠被任命為第三集團軍總司令。五十一軍撤出青島後，調至津浦線南段接替三十一軍在臨淮關、蚌埠一帶布防。
五十一軍的前身幾經演變，源遠流長，於學忠與該部有極深的歷史關係，受到部下的擁戴。第一一三師師長周光烈在淮北前線對記者說：“蓬萊自戚繼光以後，都是抗日分子，戚繼光在明朝時即抗倭寇，以後代有人出，現在的吳大帥（指吳佩孚，亦為蓬萊人——作者注）也不為日方所動，我們不能在於學忠手創的部隊上寫上一筆壞帳。”1於學忠平日善於將兵，他說過：“無不可戰之兵，隻有不可戰之官。”2他的部隊雖然過去也曾南征北戰，但真真實實的對外戰爭，還是以這次調守淮河為頭一回。國恥家仇，激勵著將士們奮勇殺敵。於學忠對記者說：“我們當軍人的，這個時候不幹，還等待什麽時候幹呢？”又說：“我們的士氣，一天比一天旺盛，都願意為國家犧牲，來驅逐這殘暴的賊寇。”3
五十一軍開抵淮北前線後，軍部駐固鎮，下轄第一一三師（師長周光烈）、一一四師（師長牟中珩），立即在西起懷遠東至五河沿淮河100多公裏長的戰線上布防，嚴陣以待。
2月5日至7日，日軍在蚌埠、懷遠作試探性攻擊，企圖強渡淮河、渦河，均被我五十一軍擊退。之後，日軍渡河攻勢集中於小蚌埠。小蚌埠位於蚌埠對岸。河麵狹窄，加之蚌埠船塢停有木船千隻被日軍俘用，故日軍決定對小蚌埠採取中央突破戰略，於8日開始強渡，淮河之役正式揭開戰幕。
1927年7月，張作霖在北京就任安國軍大元帥後，任命於學忠為鎮威軍第四方麵軍團第二十軍軍長，仍統率舊部。9月晉升為陸軍中將，12月授“捷威將軍”名號。1928年6月任東北長官司令公署軍事參議官、臨綏陸軍司令，駐山海關。
1930年5月，中原大戰爆發。9月18日，張學良通電擁蔣，派於學忠即日率東北軍第一軍入關，於主張“一槍不放”，順利進兵關內，9月26日入北平，被任命為平津衛戍司令。
1931年7月，張學良任命於學忠為“剿赤”軍北路集團軍第一集團軍司令，督師保定，指揮平息石友三叛亂，石友三敗逃山東。
九一八事變後，日本侵略者進逼華北。於學忠向張學良建議集中幾個旅的兵力，“給敵以打擊，以挫其侵略氣焰，並取諒於國人”。1932年8月17日，國民政府任命於學忠為河北省政府主席，移師天津。當時天津日租界日軍常以大炮、坦克向我軍挑釁，於學忠與日軍針鋒相對，在高級軍事會議上說：“日本人有飛機大炮，你們手裏拿的也非燒火棍，怕什麽？隻要日本鬼子敢動手，你們就給我狠狠地揍，出了事我於學忠負責！”1
1933年3月，長城抗戰開始，於學忠被任命為華北軍第一集團總指揮兼第五十一軍軍長。4月，張學良下野出洋，26萬東北軍分別由萬福麟、王以哲、何柱國及於學忠指揮，其中歸於指揮者達17萬。6月，於學忠兼天津市長。
1935年4月，國民政府任命於學忠為陸軍二級上將。6月，日軍提出“覺書”要求罷免於學忠，並將五十一軍撤出河北。5月31日，國民政府命於學忠將河北省政府由天津遷保定，6月6日令免於學忠河北省主席職，調任川陝甘邊區“剿匪”總司令，率部開赴西安（後駐天水）。11月1日，於學忠被任命為甘肅省主席。11月，於學忠經國民黨五全大會選為中央執行委員。
1936年12月，西安事變爆發，於學忠支持張楊“兵諫”主張，奉命解除駐蘭州的胡宗南部隊及其甘肅綏靖公署警察的武裝，並扣押了蘭州警察局長，並接受蘭州電台、報館、銀行、機場等重要部門，時稱“蘭州事變”。12月25日，“西安事變”和平解決，張學良陪送蔣介石回南京，於學忠奉張學良手諭，全權負責東北軍。1937年1月4日，於學忠被撤職留任。同月底，張學良在南京被扣押，東北軍群龍無首，少壯派欲以武力營救張學良，南京派兵進逼西安，東北軍內部出現和戰之爭，於學忠力主和平解決，不同意打仗。2月8日，中央軍進入西安，於學忠等東北軍高級將領表示服從中央調遣。4月，五十一軍調往蚌埠、淮陰、宿縣，於學忠被任命為江蘇省綏靖公署主任，駐淮陰。
盧溝橋事變爆發後，於學忠奉命率五十一軍開赴青島，配合沈鴻烈所部海軍第三艦隊守衛海防。8月，於學忠任第三集團軍副總司令，指揮全軍沿青島嶗山一線布防，構築工事。12月25日奉命退出青島。
1938年1月24日，第三集團軍總司令、山東省主席韓復榘，因抗命不遵、棄戰逃跑被執行槍決，於學忠被任命為第三集團軍總司令。五十一軍撤出青島後，調至津浦線南段接替三十一軍在臨淮關、蚌埠一帶布防。
五十一軍的前身幾經演變，源遠流長，於學忠與該部有極深的歷史關係，受到部下的擁戴。第一一三師師長周光烈在淮北前線對記者說：“蓬萊自戚繼光以後，都是抗日分子，戚繼光在明朝時即抗倭寇，以後代有人出，現在的吳大帥（指吳佩孚，亦為蓬萊人——作者注）也不為日方所動，我們不能在於學忠手創的部隊上寫上一筆壞帳。”1於學忠平日善於將兵，他說過：“無不可戰之兵，隻有不可戰之官。”2他的部隊雖然過去也曾南征北戰，但真真實實的對外戰爭，還是以這次調守淮河為頭一回。國恥家仇，激勵著將士們奮勇殺敵。於學忠對記者說：“我們當軍人的，這個時候不幹，還等待什麽時候幹呢？”又說：“我們的士氣，一天比一天旺盛，都願意為國家犧牲，來驅逐這殘暴的賊寇。”3
五十一軍開抵淮北前線後，軍部駐固鎮，下轄第一一三師（師長周光烈）、一一四師（師長牟中珩），立即在西起懷遠東至五河沿淮河100多公裏長的戰線上布防，嚴陣以待。
2月5日至7日，日軍在蚌埠、懷遠作試探性攻擊，企圖強渡淮河、渦河，均被我五十一軍擊退。之後，日軍渡河攻勢集中於小蚌埠。小蚌埠位於蚌埠對岸。河麵狹窄，加之蚌埠船塢停有木船千隻被日軍俘用，故日軍決定對小蚌埠採取中央突破戰略，於8日開始強渡，淮河之役正式揭開戰幕。