武昌起義爆發後，張謇不想看到清政府的滅亡，還想為清政府作最後挽救。他先是跑到南京請江寧將軍鐵良和兩江總督張人駿出兵“援鄂”，繼而又趕到蘇州，為江蘇巡撫程德全草擬了《奏請改組內閣宣布立憲疏》，規勸清政府以讓步來“收回人心”，平息起義風潮。然而，隨著各地起義的接連出現，連程德全、湯壽潛等一部分官紳和立憲派都紛紛脫離了清政府，張謇開始認識到清政府已經失去人心，無可挽回了，於是也轉向支持共和。
張謇的政治主張由立憲改為共和是一大進步，同時他還為辛亥革命的發展做了一些積極的工作。11月6日，他打電報勸阻袁世凱進攻湖北。11月8日，他又分別寫信勸鐵良和張人駿放棄武裝反抗，還與上海的民軍取得聯係，幫助通州“和平光複”。為了敦促袁世凱轉向共和，張謇還和程德全一起向袁進言，希望他向美國共和偉人華盛頓學習，不要再為清廷盡愚忠。當江浙聯軍在南京遇到張勳的頑抗時，張謇積極為程德全出謀劃策，並慷慨解囊，以財物資助江浙聯軍。在張謇的協助下，聯軍終於12月1日光複南京，統一了江蘇全省。
但是，張謇對革命的態度還沒有改變，他仇視害怕革命。希望國家早日結束動蕩，恢複安寧的局麵。張謇眼看臨時政府已為革命派掌握，便將恢複“統一”與“秩序”的希望完全寄托在袁世凱身上。因此，盡管孫中山任命他為實業總長，但他不僅不肯就職，反而對臨時政府采取拆台的態度。南北議和期間，張謇一麵積極為袁世凱謀劃奔走，通風報信；一麵又在革命陣營內部散布妥協言論，力主對袁讓步，袁世凱竊國後，張謇聯絡其他立憲派於1912年5月成立了共和黨，協助袁世凱鞏固政權，隨後又以共和黨為基礎，聯合梁啟超的民主黨於10月間成立了擁袁的進步黨，以對抗國民黨。1913年3月，國民黨領袖宋教仁為袁世凱的特務殺害，張謇以“調停者”身份向黃興等人遊說，極力主張“法律解決”，堅決反對南方革命勢力討袁，及至“二次革命”爆發，張謇將戰爭責任推到革命派身上，而且聲明擁袁反孫的政治立場，成了袁世凱利用的一枚棋子。
袁世凱鎮壓“二次革命”之後，請他出任農商總長。袁此舉無非是想借助張謇的聲望來籠絡人心，但張謇卻大受鼓舞，略作推讓之後就於10月16日走馬上任，隨即發表《實業政見宣言書》等一係列文告，提出所謂“棉鐵主義”，主張依靠國家政權的支持與扶植，大力發展棉紡織業和鋼鐵工業，以此為中心推動整個工商業的發展。為此，他首先從精簡機構，緊縮編製著手，對農商部進行了改革，借以提高工作效率。同時，他還注重法律，先後主持製定了工商保息法、礦法、公司條例等一些法規。借以保護和振興工商業。接著，他又先後主持擬定了籌辦棉、糖、林、牧等場的計劃，以及擴充改良棉田、經營全國山林、整理茶業、擴充製糖原料產地、整飭國貨等方案計劃，準備利用歐戰的空隙，去和外國資本主義競爭。
他還竭力主張對外開放，在不損害民族利益的前提下引進外資，並先後與美國紅十字會、美孚石油公司訂立了2000萬美元的石油借款合同和3900萬美元的石油開采借款合同。張謇主持製定的各項政策、法令、條例和規劃等對當時民族工商業的發展的確起了一定促進作用，他在引進外資方麵更表現了非凡的見識和氣魄。然而，由於美國同各國的矛盾，也由於國內輿論的反對，張謇所訂的借款合同大多未能實際履行，他的發展實業的計劃在當時中國的社會條件下也不可能付諸實施。在此情況下，張謇又目睹了袁世凱統治下政治黑暗、軍閥混戰、民不聊生、商業盡廢的現況，對袁世凱政權漸感失望，再加上當時袁世凱急不可待地準備稱帝，張謇不願陪袁世凱去死，於1915年3月、8月先後辭去農商總長和全國水利局總裁職務，回到故鄉自辦工廠去了。
第一次世界大戰後，隨著帝國主義侵華勢力的卷土重來和軍閥混戰的加劇，中國的民族工商業日趨蕭條，一向盈利的大生紗廠也發生虧損。1925年，張謇所辦的三個棉廠因債台高築而為具有債權的銀行團所接管，張謇很是失望，思想越來越保守，他反對革命，在1926年去世。