困。于右任欣然同意，7月抵达莫斯科。在苏期间，参观红场、克里姆林宫、拜谒列宁墓，并受到苏联领导人斯大林的接见。在与冯玉祥商讨计划后，先期经蒙古回国。9月17日，冯玉祥在内蒙古五原举行誓师大会（参见词条五原誓师），就任国**军总司令，宣布全军集体加入国民党。于右任在冯玉祥军中筹建了国民党特别党部，并在阅兵式上代表国民党中央向冯玉祥授旗。随后冯玉祥派兵援陕，于右任亦于10月中旬组织国民党第一、二、三联军总司令部，于右任按照与李大钊商定的进军西北，解西安围，东出潼关，策应北伐的方略，率孙良诚、方振武、吉鸿昌等部，由陇东进军陕西，经银川、平凉等地进入陕西。11月28日，刘镇华部全线溃退，西安解围。
随后，国民军驻陕总部成立，于右任为总司令兼陕西省省长。总部请苏联人赛夫林为顾问，陕西共产党人魏野畴、史可轩、杨明轩、葛霁云、杨晓初、王尚继担任军政要职；并成立中山军事学院，培养革命军人，史可轩任校长，副校长李林，政治处长邓希贤，同时还成立中山学院，培养军政党务、农运、妇运干。
民国十六年（1927年）4月12日，四一二反革命政变发生，委员长大肆屠杀红党人，于右任在西安召开6万余人大会，声讨委员长屠杀罪行。随后，全省农民运动风起云涌，25个县成立农协，会员达40余万，农民武装达10万人以上，省妇女、青年、学联、商会纷纷成立。同月底，李大钊被害，于右任举行追悼大会，亲自介绍“李守常同志革命史略”，声讨反动军阀罪行。于右任仿照莫斯科红场，将西安皇城改为红城，将西安红城城墙，钟楼一律涂为红色，大街小巷书写革命标语。亲书“打倒帝国主义”“铲除卖国军阀”“一切利益归于民众”等标语。部，校长刘会初、副校长李子洲均为中*党员
于右任主持陕西军政期间，西安一度成为北方革命运动中最活跃的城市，有“南广州北西安”之誉。
民国十六年（1927年）6月，冯玉祥率国民军与北伐军会师郑州，于右任应北伐军政治部主任邓演达邀请，由西安赴郑州。旋奉武汉国民政府调令到武汉。宁汉合流后，于右任去南京。因国民党内部派系倾轧，他郁郁不得志，不久去上海。其间曾偕友人去常熟游山玩水，以遣情怀。
民国二十二年（1933年）6月，于右任很看重的学生、华夏民权保障同盟会总干事杨杏佛在上海被委员长派人暗杀，于右任内心交织着伤感与恐怖。接着委员长囚禁胡汉民，严斥张继，胡、张均为国民党元老，也是于右任的好友，这使他更加惶惴不安，对人说：“