餘到皖後，省垣各界開大會歡迎，並推餘為安徽都督。餘以出自民意，遂就任。當將團長黃煥章看管，並將肇禍人顧英槍決之。複令黃部兵士將所掠財物悉數交出，搬入都督府，邀請商會派人，會同發還原主認領。秩序井然，一時頌聲載道。
未幾，武漢一日五電乞援，謂馮國璋已派重軍攻武昌，形勢極為嚴重。餘即下令海陸軍集合，準備次日出發西上。是時陸軍總司令胡萬泰亦同盟會份子，有希冀皖督之心，胡知餘將行，即派人約餘談話。餘騎馬出城往晤，聞沿途人民呼曰：“李都督出城去矣，我安徽將大亂也。”餘出城問胡同學安在？遠見山坡有人一群勢洶洶，餘策鞭急馳至該地。胡厲聲曰：“君此次是否為救皖省人民而來？”餘答曰：“安徽有同學多人，奈何責任獨餘一人負耶？刻餘將西上，特來請君進城維持皖省秩序也。”立即並騎入城。胡以手槍暗指餘背，餘佯為不覺。抵都督府，餘命號兵以三番號敬禮，並以都督府印交胡，曰：“餘之責任畢矣，明晨將出發。行後一切，願君與地方賢達共商之。”是時孫毓筠亦在蕪湖設都督府，安徽局勢暫告穩定。
次晨餘登兵艦，忽聞城內擾攘，槍聲大作，乃向兵艦發射。餘自思曰：“皖人若此，真所謂以怨報德也。皖無兵，我率兵來，士兵劫掠，我躬親料理，事定我將印交還皖人，今反以槍聲威脅我耶！”即商黃鍾英開炮還擊。但令射發點稍高，不欲傷及城內人民。炮發二響，槍聲即停，並吹禮號。餘亦以禮號答之，同時下令開船一日抵九江，而歡迎者已早鵠立江幹矣。
登陸後與都督馬毓寶、參謀長蔣作賓協商，略事補充，複啟碇西上。行一日餘抵陽邏下碇。會武昌派人來迎，備述武昌緊急狀，且曰與馮約停戰三日，今二日矣，促速進城。餘遂循堤而往，與參謀龔少甫、機關槍營長卓仁機及學生編成之憲兵一隊同行。市民聞餘至，鳴炮歡迎入城。逕至都督府，黎都督已赴洪山，餘商於副參謀長程守箴，請以電話約黎都督返城，並先開會議，集合各軍司令長官及都督府各大員相商。眾曰：“形勢緊張若此，計將安出？”餘答以水陸均已布置，皆大歡喜。遂即分配工作。
布置既竣，複令艦隊泊陽邏附近，餘則由青山登陸，並親率陸軍越倉子埠，翌日黎都督回，餘往謁。黎曰：“不至，餘且危，今來武漢無慮矣。”複敘布置兩軍方法。黎都督命餘任五省聯軍總司令，兼中央軍總司令，右翼軍總司令杜錫鈞，左翼軍總司令王芝祥。蓋其時王為廣西都督。率步兵六大隊並新式馬克心機關槍兩隊來援，已抵嶽州，故有派任左翼之命。
三軍既整，餘遂命趕速布置構成犄角之勢，親率中央軍控製武昌緊要地區，與王、杜率左翼兩軍向黃陂、孝感加以壓迫，而武昌乃安如磐石矣。此時響應武昌起義者已遍及各省，尤以變起京畿附近，如山西之民軍起義，吳祿貞之第六鎮停兵（吳不幸在石家莊為袁世凱派人刺死），灤州之王金銘、施從雲、馮玉祥、白雅雨等之宣布獨立（王、施、白三人均於是役死難），均為對清廷中樞以直接之打擊。馮國璋見戰局如此，乃不敢越長江一步。
事定，黎都督派員犒軍。除贈本軍十萬元外，又贈餘私人用費數萬元，蓋示慰勞之意也，固辭不獲，盡以所得犒部屬。
督贛時期
九江既光複，而南昌未下，巡撫馮汝騤、南昌知府戚揚等，尤忌嫉革命黨人。先是餘任五十四標第一營管帶，營中官佐若彭克儉，士兵若熊公福、黃再生、鍾運鈞、歐陽偉、鄧紹禹等類皆誌慮忠純，勇敢負奇氣，先後糾合二、三各營同誌及省垣各學堂優秀學生，加入同盟會，達數百人。餘更施以精神教育與超距訓練，生氣勃勃，見者驚異。馮汝騤得商德全之報，忌之甚。餘去職後，防閑愈嚴，間有知幾而去者。卒乃藉故捕彭克儉、黃再生、鍾運鈞三人殺之，更緝捕其餘，本營士兵革命之誌乃益堅。九江克複後，即積極醞釀響應。九月初十日拂曉，乃會同工兵營連長蔡傑率隊登城，不崇朝而南昌省城遂告克複。馮汝騤聞風遁。時餘方督師九江，聞訊即下令派舟迎護來潯，居於孫慕唐之花園優禮之，以示大國風度，而不乘人於危也。而馮卒以忠於清室，乘間自戕。餘甚惜之，厚為之殮，聽其眷屬護送歸葬焉。
南昌光複，各屬分起響應，不旬日贛局大定。首任都督吳介璋即餘師也，在位僅兩月餘即辭去。繼之者為彭程萬，旬餘洪江會猖獗，不安於位亦去之。時餘方於役安徽，遂由地方人士迎馬毓寶為贛督。馬督對於藉會擾亂者亦多方遷就，以致匪患坐大，漸呈不可收拾之勢。是時餘正督師陽邏，與黎都督策劃北伐也。