民国元年（1912年）3月，临时参议院选举袁世凯为第二任临时大总统后，中华民国政府从南京北迁至前清故都北京，临时政府进入北京时期。1912年12月初至1913年3月，北京临时政府举行第一届国会大选。1913年4月8日，中华民国第一届国会在北京召开。在这段时间里，中华民国的中央政府体制逐渐确立，但国家政权也落入袁世凯等北洋派人士的掌握之中。至1913年10月6日，中华民国国会选举袁世凯为第一任大总统，但袁世凯日后意图恢复帝制未果。当时在各省设置的都督掌握了地方的政经与军事大权，成为日后军阀养成之温床。
1916年6月6日袁世凯猝逝后，无人有统御整个北洋派的能力，北洋派遂形成直系、皖系、奉系等三大派系为首的军阀势力；而自护国战争后，各地军阀也开始成型。各地军阀在名义上仍受北京的中央政府支配，但北京的中央政府实际上成为北洋军阀相互争夺权力的舞台。这也成为后世以“北洋”称之的主因。
在这段时间里，北洋军阀等各派势力操控下选出的中华民国大总统与国务总理所领导，以五色旗为国旗，以《卿云歌》为国歌，作为代表中国的符号和象征。在北洋军阀政府主导下，中华民国加入协约国参与第一次世界大战，并以“战胜国”的身份出席巴黎和会。
1925年，中国国民党成立国民政府，并且由蒋介石领军北伐。1928年12月29日，奉系领袖张学良除下五色旗、改挂青天白日满地红，并通电南京，表示接受国民政府管辖，史称东北易帜。至此，北洋军阀政府被迫结束运作，自然瓦解，北洋派退出历史舞台。
北洋军阀政府对外依靠英美帝国主义支持，对内主要代表国内汉族官绅势力，以北洋军队为统治支柱，发展民族经济和教育，实行舆论自由，在全国建立起自治化的统治。北洋军阀政府与北洋军各个派系的兴衰关系很密切，以时间划分，大致可分为袁世凯统治时期、皖系统治时期、直系统治时期、奉系统治时期四个阶段。
袁世凯统治时期
（1912～1916年）
1912年2月15日，袁世凯取得中华民国临时大总统一职，3月10日在北京就职，又逼南京临时政府迁往北京，这标志着民国史上北洋军阀政府统治的开始。
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袁世凯上台后，临时政府进行改组，唐绍仪首任内阁总理，不少北洋官僚入阁。袁世凯为了清除革命势力，逼迫主张调和南北矛盾的唐绍仪辞职，换赵秉钧组成御用内阁。《中华民国临时约法》对袁并无约束力。但此时政治形势仍具有明显的过渡色彩，其主要表现是资产阶级民主形式得以保留，国会中同盟会员居多数，南方多数省政权也掌握在同盟会手中，资产阶级革命派还有与北洋派一争高下的实力。1912～1913年上半年，由于两大政治势力的对峙，形成了民国史上一个短暂的特殊时代。政党林立，舆论活跃，全国大小党派团体上百个，报刊几百家，表现出难得的资产阶级民主气氛。众多政党中，最重要的是以同盟会为主体改组的国民党，以前清立宪派旧官僚为支柱的进步党。国民党领导人希望通过和平方法建立资产阶级议会民主制度，发展实业，具有进步意义。但他们在理论上的主张脱离了以土地问题为核心的广大农民的现实需要，行动上组织松散，缺乏强有力的行动手段，对袁的野心也认识不足。相反，袁世凯暗中集聚力量，文武并用，实力雄厚。1913年初，大选揭晓，国民党获胜，但国民党领导人宋教仁却被暴徒暗杀。革命党人意见纷纭，孙中山在7月发动二次革命，终因不敌早有准备的北洋军而失败。二次革命开创了民国军阀混战的先例，这是在中国建立资产阶级民主制度的一次重大挫折。
二次革命失败后，南北对峙局面宣告结束，袁世凯用北洋新军武力统一全国，北洋集团由此统一了全国政权。接着，国会于10月选举袁世凯为正式大总统。1914年5月1日，袁世凯废除《临时约法》，公布《中华民国约法》，实行总统制，总统独揽一切大权。袁世凯统治期间，镇压了革命派的活动，北洋派也保持着大体上的一致，因而政局相对稳定，北洋军阀政府的行政、立法、司法各种体制的基础多在这一时期奠定，公布的一些法规、条例对工商业发展也起了一定作用。但大总统职位仍不能使袁世凯满足，自1915年春开始，他在英、美等国的支持下，积极准备改行帝制。同年12月12日宣布恢复帝制。旋下令改1916年为洪宪元年，废除民国纪元。但经过辛亥革命，共和国的观念深入人心，加之袁在北洋派内部排挤手握兵权的段祺瑞、冯国璋等人，造成北洋派内部的分裂。以黄兴为代表的革命党人坚持反袁，组织了中华革命党与中华革命军，在沪、鲁、陕等地发动起义，但因孙中山、黄兴有分歧，缺乏实力，又脱离群众，故影响不大。结果，反对袁氏帝制运动的领导权反而被进步党夺走。他们在全国反袁浪潮推动下，联合西南地方势力，打出反袁复辟旗帜，占据了主动地位。1915年12月25日，蔡锷在云南首义，护国战争爆发，很快得到全国响应，反袁两大派实现联合，北洋派内部却无法一致。在全国反袁的浪潮下，袁世凯被迫于3月22日宣布取消帝制，恢复中华民国。袁世凯于1916年6月6日病死。至此，北洋军阀政府袁世凯统治时期结束。
皖系统治时期
（1916～1920年）
自1916年袁世凯死至1920年直皖战争爆发，北京政府基本上为皖系军阀段祺瑞把持。袁世凯死后，中国结束了北洋集团的大体统一局面，开始了群雄纷起、兵连祸结的军阀割据年代。北洋内部分裂为直、皖两大系，奉系在东北迅速崛起，各地大小军阀如晋系、滇系、桂系等无不割据一方。中国的小农经济基础与帝国主义列强分而治之的政策为军阀割据创造了条件。北洋集团内部缺乏坚固凝聚力，本身并非统一的军事团体，袁世凯生前尚能维持，袁死后中心既失，兵为将有，政治权力分散在各路军阀手中，不仅中央不能控制各省，甚至省不能控制下属各县。督军团横行无忌，立法、行政、司法机构大多徒具形式，中央政府只能在对外关系上勉强代表着国家。