1911年爆发的由孙中山先生领导的辛亥革命，推翻了满清王朝，结束了中国长达两千多年的封建专制历史，是一次伟大的历史变革。但辛亥革命的果实很快为反动派所窃取。1912年春，袁世凯就任临时大总统。袁任总统后发动内战，镇压革命，解散国会，篡改约法，实行独裁专制，最后竟于1915年底公然恢复帝制，坐了皇帝。他的倒行逆施激起了全国人民的愤怒，终于在一片声讨中死去。此后，中国又进入军阀混战时期。
那是一个政局十分混乱的时代。这期间，一方面是民国肇始，万象更新，议会政治，新式教育，民族工商业等都有了新的发展，兖州也涌现出了一批新式学堂，以及具有一定规模的工商企业。另一方面，政局动荡，匪荡横行，社会黑暗依旧，百姓更加痛苦。正如鲁迅先生所慨叹的，民国成立对于百姓来说，除了剪去一根辫子，并没有什么实质的变化。
民国废除了州府的建制，滋阳县属于济宁道。虽然只是一个普通县份，但兖州镇守使驻此；尤其是1917年津浦铁路建成通车，兖州是津浦路上的大站，成为鲁西南的门户，战略地位依然是举足轻重的，所以此地一直驻有重兵。
著名的复辟狂张勋在1912年起曾驻军兖州。武昌起义爆发时，张勋是清朝的江南提督，驻军南京。当时江苏宣布独立，张勋坚决反对 ，被赶往徐州；民国成立后，政府下令剪发，他为表效忠于清王朝，誓死不剪，而且也不准手下官兵剪，成了有名的辫子军，他被人称为“张辫帅”。袁世凯窃位后，任他为定武上将军，又改江防营为武卫前军，移驻兖州。张勋在兖州的司令部设在贡院内，又强占了不少机关学校作兵营，征粮索饷，百姓大受骚扰。张勋是行伍出身，没什么学问，却却时时以卫道者自居。当时政府有动议要收回曲阜衍圣公祭田，他坚决反对；又曾派军队保护孔庙和孔林。在兖州时，他还积极筹备了一次复辟活动。
那时逊清的王室恭亲王溥伟住在青岛，一批不甘心下台的遗老政客们□集于他周围。溥伟乞求德国皇帝帮助恢复清朝，德皇之弟享利亲王亲自到青岛向溥伟表示同意，声称如复辟实现，德国将承认帝国新政府。此后 ，德国不断向张勋提供枪炮武器。溥伟等人密锣紧鼓，抓紧筹备，最后决定于1913年4月7日，由张勋率兵从兖州出发，顺津浦路北袭济南，作为活动的第一步骤，然后再直捣北京，拥逊帝宣统复位。他们已经起草了复辟中的各项文书告示，拟定了成功后的人事安排，就待实施，却又作罢。原来张勋拉兖州镇守使田中玉参加复辟活动，田表示应允田中玉又向山东都督靳云鹏报告，靳一边向张表示支持，一边却下令加强济南防守，断绝津浦路交通，还又密电急告袁世凯。袁闻讯后马上作出部署，派冯国璋作迎战准备，一时之间风声鹤唳，气氛紧张。张勋见状，便不敢再轻举妄动，转而责备靳云鹏，矢口否认有欲起兵的事情。这样，一个筹备多日的复辟计划使胎死腹中了。
1913年7月，袁世凯任张勋为江北镇守使，调他南下镇压“二次革命”，张勋部撤离兖州。后来，袁世凯死后，张勋终于在1917年的7月上演了他梦寐以求的复辟丑剧，但仅几天便告失败，他也被永远地钉在了历史的耻辱柱上，成为逆历史潮流而动的典型。
1915年，兖州镇守使为施从滨。他兼任第一混成旅的旅长，约6000人驻兖州及附近各县；1918年，原袁世凯的心腹唐天禧接任此职。现兖州东关神桥有石碑二座，一刻“鲁北京时间有豸”，一刻“威宣阃外”，就是当时兖州官绅向施唐二人的阿谀邀宠之物。1919年，北京爆发了五四爱国学生运动，运动的直接起因是山东问题，故山东反应最为强烈。兖州的甲种农业学校也走上街头游行示威，令唐天禧如临大敌。学生们宣传抵制日货，把商店出售的日货扔上街头，当场焚毁。1920年，唐天禧的第七旅发生了兵变事件，叛兵抢劫了兖州一些钱庄商店，不久被镇压下去，唐天禧因此被革职，由山东第六旅旅长何锋钰接任。1923年5月，临城抱犊崮发生了土匪孙美瑶劫持列画人质案，已升任山东省督军的田中玉及何锋钰均被革职，由张培荣兼任兖州镇守使。1924年，奉系军阀褚玉璞部到兖州缴了张培荣的械，由张继善任镇守使。1926年，冯玉祥的国民革命军北伐张宗昌，曾一度在兖州驻军五个师，师长有靳云鹗、田玉洁等，以后冯玉祥的骑兵旅长张开龙，军长刘岐、夏斗寅等都曾驻此。
1926年，汶上县爆发了红枪会农民运动。当时是军阀张宗昌督鲁，他横征暴敛，使农民不堪忍受，于是组织起来抗税抗捐。红枪会最盛时人数达十万之众，滋阳境内亦有活动。他们攻下了汶上、宁阳两个县城，又占了姚村火车站，扒毁铁道，割断电线，直指兖州。他们拟定了攻下兖州后“战和并用”的行动策略，即战则据兖州以待机杀敌，和则强迫张宗昌让出汶上宁阳二县城，免交一年赋税，然后罢兵。张宗昌派大兵镇压红枪会，4月9日，杜芷堂旅两个团从兖州出发向北，和张宗昌的王牌精兵铁甲车白俄军形成夹击形势，向红枪会猛扑。红枪会见敌势凶猛，放弃攻兖州的计划向西转移。10日，双方展开激战，在洋枪洋炮下，红枪会失利，领袖郭廷俭自杀，余部在秦大文率领下西撤，最后也被消灭。官兵们对有红枪会活动的地区进行了残酷的焚烧劫掠。当时《申报》载：“兖西一带，计共被鲁军焚去四十余村庄，当军队焚烧之际，在兖州城眺望，可见红光烛天，且有腥臭之气触鼻”。
1928年4月，蒋介石和冯玉祥等联合发动了所谓“继续北伐”的战争，反对奉系军阀张作霖。由蒋、冯负责山东境内，蒋任第一集团总司令。4月4日，蒋在徐州召开军事会议，面授命令；9日，按部署发起了总攻，20日，攻占了兖州；21日，缪培南的第四军二十五师在高吴桥与直鲁军激战数小时，俘直鲁军400余人；十二师在城北官庄、大厂附近截击孙传芳残部，缴获武器弹药一宗。蒋军攻下兖州后即在此设立第一集团军司令部，蒋介石亲驻兖州指挥。5月1日，大军进驻济南。3日，日本人借口保护侨民，制造了济南惨案，屠杀中国军民数千人，一时形势紧张，于是蒋介石又退回兖州，在这里召开军政联席会议，决定“绕道北伐”。后来，蒋介石指挥的国民革命军占领了北京，南京政府宣布北伐胜利，统一告成。1929年5月，冯玉祥的部将韩复榘、石友三、马鸿奎投降了蒋介石，接着，马鸿奎的第十五军及六十四师一万余人驻军兖州，标志着兖州进入国民党统治时期。
此后，国民党驻兖州的还有1931年春入驻的谷良民部，次年撤防；接着是孙桐萱率二十师驻进兖州。孙桐萱驻军兖州是历任驻兖军阀时间最长、口碑最佳者，至今兖州人尚赞不绝口。下边对其事迹略作介绍。
孙桐萱（1895—1978），字荫亭，河北人。他原为冯玉祥部的师长，在抗战时期任国民党第三集团军总司令。孙桐萱为人正派，有强烈的民族自尊意识，思想进步，倾向革命，很早就与中共有过关系。他的机要室秘书朱晦生是中共党员。1939年，共产党员刘贯一为给新四军募集棉衣，通过朱晦生找到孙桐萱，孙私人捐助五千元。后来国民党特务查获了朱晦生寄往延安的信件，欲抓捕他，遭到了孙桐萱的拒绝和斥责。后来汤恩伯亲自打电话给孙桐萱，叫他把朱晦生“镣解漯河”，孙桐萱以身家性命担保朱晦生不是党员。孙桐萱保护中共党员的事例还有很多。由于他不满于蒋介石的卖国政策和反动统治，曾长期受蒋的嫉恨，被扣押、监视，险遭杀害。建国后孙桐萱曾任全国政协委员等职，逝世后，中共统战部、政协全国委员会、国民党革命委员会为他举行了追悼会，《人民日报》发了消息，给以相当高评价。
孙桐萱驻兖时任国民党第三路军二十师师长。这个师辖有三个正规旅，还有直属的炮兵团、辎重营、骑兵营、工兵营等，有一万四千余人，是韩复榘所辖五个师中最有实力的甲种师。因此深得韩复榘及蒋介石的重视。据说蒋介石为控制韩复榘，拉扰孙桐萱，便授意财政部长孔祥熙，把山东烟草税收的一部分交孙桐萱管理，因此孙部经费军饷较充裕。加以孙桐萱本人治军有方，纪律严明，所以孙部驻兖期间没有发生过骚扰百姓、寻衅滋事一类事情，而且他还主动协助地方在社会治安、市政建设等方面做了一些好事。
有一次孙桐萱和随员马弁外出，在兖州街头发现一个衣不蔽体、面黄饥瘦的十岁左右的孩子，睡在路沟里，景况凄惨。一问才知他叫万小义，河南人，父母双亡，一路讨饭到兖州来找当兵的哥哥，不料哥哥的部队已经移防。孙桐萱很怜悯这个孩子，便带他到了师部。他又想当时在战乱灾荒中辗转挣扎在死亡线上的孤儿不知道有多少，于是产生了办一所专门收容贫苦孤儿的学校的想法。他和兖州官绅商议，组织了董事会，自己出资2万元作为注册资本，聘请了当时名人周爱周当校长，又聘了一些教师，一所孤贫学校就办起来了，校址就在今市委大院路南富都宾馆处。第一期收容了孤儿五十余名，万小义改名为万格义，成为首批学生。原来学校规定，学生起名按“格致诚正修齐治平”的行辈次序。学校负责孤儿食宿，教他们学文化；学校后来又办了雪茄烟厂、饭店、澡塘、肥皂厂等企业，以其收入补充经费，还让学生到企业劳动，毕业后到企业就业。孤贫学校共维持了十余年，收容了大批孤苦儿童，使他们成了社会有用人才，这应该说是孙桐萱在兖州的一大善举。
孙桐萱在兖州市政建设上也有贡献。他看到兖州火车站在城外东北处，而兖州城只有东西南北四个门，旅客下车进东门（即今老东门），正无路可走，十分不便。他经过考察，决定新开辟新东门和新西门，从火车站修通道路；又购买了车站下大片荒地，建居民新村，这就是现在兖州最繁华路段建设路的雏形。他又注意到车站南有几个大水坑，是当年修车站取土所建，污水既孳生蚊蝇，妨碍卫生，又有碍观瞻，便组织士兵在那里浚池筑路，栽花植树，建成了津浦花园。园内有一亭三台五路七桥，成为兖州一处名胜。尤其值得一提的是，园中还设有劳工休息室，他亲自手书“工业国工神圣”的碑碣，反映出尊重劳动者的思想。此外他还修了从兖州到曲阜的公路，名为“孔道”，道旁建凉亭五座，以捐资者韩复榘、宋斐卿、孔祥熙等人名字命名，供行人休息。他在兖期间，多次组织军队下乡为百姓在农忙时节帮助收割播种，分文不取；还让军医院为贫苦百姓免费治病施药。对当时严重影响社会治安的绑架抢劫案件他打击不遗余力，使得兖州一带社会秩序较好。这些善政，至今还常常被人提起。
芦沟桥事变后，抗战爆发。1938年1月，孙桐萱奉命撤离兖州，结束了他在兖州六年的驻军。此后，兖州沦入日寇统治之下。（选自樊英民著《兖州史话》）