袁世凯死后，皖系以北洋正统自居，操纵政局，声势显赫。但好景不长，1920年7月直皖战争，皖系一败涂地，一蹶不振，尽管后来段祺瑞又曾出山担任“执政”，不过是有职无权。在北洋三大派系中，皖系最先兴盛，亦最早衰败。作为段祺瑞的心腹谋士，皖系的核心人物，徐树铮的所作所为与皖系的兴衰有着直接的极大的关联。从某种意义上说，皖系兴则在徐，败亦在徐。
徐段邂逅。徐树铮字又铮，安徽萧县人。1901年赴济南拟投袁世凯，投袁不成，却意外碰到了段祺瑞，段“约与长谈，深相契，遂延揽焉”，聘为书记官。1905年由段支持赴日本留学军事，1910年学成归国任江北军事参议，实为江北提督段祺瑞的总参谋，武昌起义爆发后不久，段祺瑞署湖广总督，统率第一军，委徐树铮为总参谋。
时南北且战且和，相持不下，段奉袁世凯之命联合北洋军官50人通电拥护共和，电文云：“立定共和政体，以观内阁及国务大臣等，暂时代表政府……再行召集国会，组织共和政府。”
这份轰动一时的电文便是徐树铮草拟的，它对促使清帝退位，为段祺瑞捞取政治资本起了不可低估的作用。以后段为北京政府陆军总长，徐则任陆军次长;段为国务总理，徐则任国务秘书;段为参战督办，徐则任西北边防军(前身为参战军)司令，可见二人一荣俱荣，步步相携，段视徐为肱股，徐奉段为至尊。
扑灭了“二次革命”后，袁世凯利令智昏，意欲帝制自为。段祺瑞从一开始就不附和，所以袁段的关系闹得很僵。徐树铮是段最亲信的人，陆军部事务基本上由其全权代理，故袁很讨厌徐，几次想把徐调离陆军部，段都拒不照办。1915年5月，段经与徐树铮等心腹密商后，决定“藉病退养”，消极对抗。后形势有变，护国军兴，袁很希望段能出山助一臂之力，段委他人与徐商量对策，徐建议段称病不出。段果然一直归隐不出，随着袁世凯一命呜呼，中国的政治格局发生了很大的变化，各大军阀派系势均力敌，争权夺利，徐对段的影响，对皖系的作用也愈来愈大。二、奔走策划不遗余力出于独揽大权的政治需要，段祺瑞二任总理后拒绝恢复《临时约法》。1917年7月，孙中山发动了“护法运动”，矛头直指段祺瑞，段以此为由，推行其武力统一政策。
1917年11月，因对南方作战陷入僵局，段祺瑞宣布辞去国务总理职务。11月18日，直系将领曹锟和长江三督联名发电，主张停止内战。可是不久曹锟便声明，电文未经本人同意，故不能负责。曹锟在北洋派中实力最大，地盘又最接近北京，他的态度很有影响。徐树铮见有隙可钻，立刻跑到天津对曹大肆诱惑，表示曹如倾向主战派，以后改选时一定捧他为副总统。曹果然于21日单独宣布，主张以南军退出长沙为南北议和的条件，初看起来是一折衷方案，实际上是另一种形式的主战论。
段的野心、徐的跋扈，终于使直皖矛盾公开化，由于自感实力不足，于是段派徐到奉天劝调奉军入关，以壮声势。徐树铮十分清楚，要把“东北王”请进关内，不给一点好处是不行的。正巧陆军部向日本政府购买的军械有一批将在秦皇岛上岸，徐便自作主张将这批军械留下来，作为送给奉军的见面礼。由于做得十分巧妙，不仅冯国璋抓不住把柄，连段祺瑞知道了也不能多说什么。
张作霖本来就很想干预中原政局，有了现成的礼物，自然愿意倾向皖系。1918年3月12日，奉军设总司令部于军粮城，张作霖自任总司会，委徐为副司令，“总司令一切职权，完全由副司令代行”。奉军入关，对冯国璋构成极大的威胁，他只好亲自请段祺瑞重新组阁。段内阁的复活表明皖系在同直系的争斗中取得了极大的胜利，其中徐树铮立了大功。
但是，奉军入关并非真正要到前线同南方军作战，当徐树铮不停地奔走于京、汉两地，计划将前线部队全都换成奉军共6个混成旅时，张作霖立刻感到不能容忍了，他以边防吃紧为由，调回已经开到湘东的奉军。
依靠他人军队绝非长久之计，关于这一点，段祺瑞早有意识。1917年底段被任命为参战督办，即着手编练参战军，1919年1月参战军正式成立，共编成三个师。很明显，段以参战为名，在建立自己的嫡系部队。由于第一次世界大战结束，参战军之名已不适宜，于是改称边防军，徐树铮则选择了西北地区作为发展边防军的根据地。
1919年6月，北洋政府正式任命徐树铮为西北筹边使兼西北边防军司令。徐就职不久，外蒙少数民族分裂分子掀起“自治”风潮，北洋政府将库伦都护使陈毅改授豫威将军，由徐树铮督办外蒙善后事宜，皖系势力逐步深入外蒙。重兵戍边，措施得力，客观上维护了祖国的统一，制止了民族分裂，在捍卫国家和民族主权及领土完整方面，徐是有一定贡献的，由此，既加强了边防军的实战能力，又提高了皖系及徐个人的政治声望。
由于徐树铮出谋划策和积极奔走，皖系的权势日益增大，达到了全盛时期。
