3月1日，张进入汉中任汉中镇守使，所率部队自号秦军第一军，委派马锡藩任汉中知府兼南郑知县。
张宝麟主持汉中政务后，在经济与文化建设上做过一些改革：改汉南中学堂为联合县立汉中中学校；改初等实业学堂为南郑县立乙种农业学校，根据陕南实际，增设蚕桑班；还创办成立了汉中女子师范学校；开办官绅合营工厂，设立机器织布厂，试织宽机布，为汉中机器织布之始；从上海购置铅印机器，开办印刷业务，为汉中铅印业之始；设轧花机厂于褒城鹿子沟，为汉中机器轧花之始。此外，还维修街道，修复了古汉台，并在古汉台建立起图书馆。
1916年7月陈树藩担任陕督后，张宝麟因与陈树藩是同乡同学受到重用。1919年被任命为第三混成旅旅长，复任陕南镇守使。
他为报辛亥被驱之仇，二次到安康，对哥老会成员进行了大逮捕，凡不屈者一律斩首。事后留何经纬营驻守安康，使陕南哥老会至此一蹶不振。
1919年被任命为第三混成旅旅长，复任陕南镇守使。1920年直皖战争皖系失败，陈树藩被解除陕督职务，带百余骑兵入汉中倚张宝麟，打出“西北自治军”的旗号，与直系对抗。张宝麟部当时虽有一万多人，但他与直系军阀曹锟系换帖弟兄，所以对直军进攻不作积极抵抗。
1921年9月，冯玉祥、吴新田两路大军向汉中压迫，陈、张对抗四日，退出汉中，投靠川军林宓。
次年春，直奉战起，冯玉祥军开赴河南，陈树藩趁机分三路经镇巴、紫阳、岚皋进攻陕南。驻汉中的吴新田即调兵迎击，张旅在紫阳投降吴军，迫使陈树藩再逃四川。
