月（19o6年9月）清廷在河南彰德举行新军秋操蔡锷奉令前往观操被选为中央评判官。秋练结束后他赴北京考察军事不久返回广西。三十三年正月广西创办6军小学堂他受委兼任6军小学堂总办；二月又兼广西兵备处总办。三十四年三月他被任命为广西新练常备军第一标标统自桂林移驻南宁。宣统元年正月（19o9年2月）他奉命前往龙州任讲武堂总办旋改任监督将讲武堂迁于南宁。二年夏复迁往桂林。不久他擢升为广西新军混成协协统兼学兵营营长、督练公所三处（参谋、兵备、教练）及干部学堂总办。
蔡锷在广西历时6年身兼数职为在广西训练新军殚精竭虑煞费苦心。他提出“广西练兵主旨：一、为求中国独立自由必须战胜至少一个帝国主义的国家以此为最高目的；二、为达到此目的必须全国一致；三、广西必须为把握全国之枢纽为完成此事要密切团结内部”1。练兵的爱国、民主色彩是很明显的。而另一方面为着扎稳脚跟团结内部他处世行事力求稳健、冷静避免轻举妄动。广西同盟会支部负责人耿毅、何遂持黄兴介绍信前往联系他也避免直接接触还招致了一些年轻的同盟会会员的怀疑和不满。
广西新军原拟编练一镇一协。由于经费拮据宣统二年（191o）蔡锷决定将已练成的一镇缩编为一个混成协。这样干部学堂培养的2oo多名军官就难以全部安置。于是他采取甄别的办法考核品行考试汉文分别去留。结果合格录取12o余人其中湖南籍占9o余人广西籍仅3o余人。广西籍学生为此激愤不平。一些年轻的同盟会会员遂乘机宣扬蔡锷任用私人偏袒同乡排斥广西人。立宪派控制的广西咨议局也开会弹劾蔡锷。从而掀起了一场驱逐蔡锷出广西的风潮。蔡锷沉着应付不加理睬。直到李经羲（时已调任云贵总督）电邀他去云南任职时他才决计离开广西前往云南。1陶菊隐：《筹安会“六君子”传》中华书局1981年版第135页。第三节在云南响应武昌起义宣统三年二月蔡锷抵达云南省城昆明但未立即受到任用。他在待命之暇伏案著书辑录曾国藩、胡林翼的治军言论加撰序言、按语编成《曾胡治兵语录》一书作为对新军官兵进行“精神讲话”的材料。他将所选取的语录分为十二章并在按语中挥了自己一系列精到的军事见解。蔡锷编辑此书主要是有感于当时民族危急和清军的希望能对新军的训练有所“挽回补救”。
同年六月李经羲奏准任命蔡锷为云南新军第十九镇第三十七协协统下辖第七十三、七十四两标。时值四川保路运动狂飙骤起全国革命形势急剧高涨。在云南同盟会的活动亦有相当的基础云南6军讲武堂实际成了同盟会的活动场所堂长李根源教官李烈钧、方声涛、唐继尧、顾品珍、李鸿祥、罗佩金等皆为同盟会会员且多为东京士官学校毕业生。蔡锷“暗中和同盟会保持着联系对讲武堂的革命活动作了很好的掩护”1。武昌起义爆后云南革命党人加紧活动。八月二十五日同盟会会员唐继尧、刘存厚、殷成献、沈汪度、张子贞、黄毓成等举行第一次秘密会议策划响应武昌起义。继后又于二十八日和九月初一、初四、初七连续召开了第二、三、四、五次秘密会议蔡锷参加了这四次会议。在第四次会议上与会者歃血为盟立下誓约云：“协力同心恢复汉室有渝此盟天人共殛！”1在第五次会议上决定初九日（1o月3o日）晚12时动起义并推蔡锷为起义军临时总司令。
初九日晚8时余昆明起义提前爆。蔡锷随即宣布革命宗旨云：“满清数百年纪纲不振政以贿成四万万同胞如坐涂炭。现在武昌义四处响应皆欲扫除复我民权。我辈军人何莫非国民一分子。与其被疑缴械徒手待戮何如持此利器同起义军革命清廷驱逐汉奸复我河山兴我汉室之为愈也！”1起义军经过激烈战斗于第二日中午攻占了五华山、总督署云贵总督李经羲逃匿第十九镇统制钟麟同被杀起义取得了胜利。云南各地传檄而定。
九月十一日（11月1日）起义军民组织了“大中华国云南军都督府”蔡锷被推为云南军都督。军都督府成立后即向全省声明：起义“宗旨在铲除政体建设良善国家使汉、回、满、蒙、藏、夷、苗各族结合一体维护共和以期巩固民权恢张国力”2。同时布《讨满檄文》重申同盟会的纲领。为革新政治蔡锷设置了军都督府政务会议订于每星期三照例举行由省直机关、省议会、参议处各派代表参加讨论本省重大兴革事项。讨论决定后由都督下令各单位限期办理。他还通知各单位根据自身的力量和应办事务的轻重缓急编制滇省五年政治大纲和办事程限表。这样使“前清官吏敷衍因循之习廓除殆尽”3。
1刘达武：《蔡松坡先生年谱》《蔡松坡先生遗集》卷第7页1943年版。1朱德：《辛亥革命回忆》《辛亥革命回忆录》第1集中华书局1961年版第3页。1刘存厚：《云南光复阵中日志》《云南辛亥革命资料》云南人民出版社1981年版。2刘存厚：《云南光复阵中日志》《云南辛亥革命资料》云南人民出版社1981年版。3孙璞：《云南光复军政府成立记》《云南贵州辛亥革命资料》科学出版社1959年版第46页。为了革新政治蔡锷还采取果断的措施“更换重要各地方行政官”1。各部、司、局主要负责人基本上都由同盟会会员和拥护革命的人士担任撤换了一批的旧官吏。军队中也起用一批年轻军官以代替不称职的旧军官。大力整理财政节约开支。整顿厘税剔除陋规。精简机构裁撤冗员。又两次带头裁减薪金。结果都督蔡锷的薪俸由原来的6oo两减为6o两与一个副都督（营长）的薪俸相等。“此时都督俸金之觳举国未有如云南者也”2。不仅如此他还将“公费所入衣食而外一以佐军不欲使家有赢余贫民贫国”3。在他的倡导下云南上下克己奉公“廉洁成为一时风尚”4。
云南重九起义胜利后武汉战事仍然十分紧张。九月十四日（11月4日）贵州宣布独立但内部派系斗争激烈。十月上旬四川重庆、广安、万县、泸州先后独立而省会成都仍然控制在清廷手中社会秩序混乱。西邻的西藏地区则有英印