蒋桂战争的枪声还未停息，冯玉祥又在陕西、河南一带紧锣密鼓地准备反蒋了。屯兵河北的唐生智不可避免地要卷入这场争斗。蒋介石知道唐有南下愿望，加以阎锡山极力怂恿，便决定调第五路军南下，以牵制和防范冯玉祥部。
正当此时，唐生智为了试探蒋介石的态度，便对他提出了一个要求。5月初，唐向何成浚表示，他愿意到南京从事政治工作，并将第五路军交归中央直接统制。其实，唐长于领军作战，对政治工作并不感兴趣。何即刻便将唐的想法向蒋做了报告。本来蒋也不想让唐长期统兵，只是目前还得利用他去对付冯玉祥。于是，蒋介石采取了一个两全其美的办法，既同意让唐去宁，又不免他的第五路军总指挥的职务。
5月12日，蒋介石派蒋百里去北平观察形势，联络讨冯势力。蒋百里是唐生智的师友，他一到达北平，唐即率第五路军军官纷纷前去拜访，并希望得到这位恩师的指点。蒋百里希望唐生智步左宗棠之后尘，完成建设西北国防的宏伟计划。唐生智未置可否。过了几天，唐便应蒋介石之邀去了南京。
蒋为了表现对唐生智的信任，还电令驻宣化一带的王金钰第四十七师暂归他指挥。22日，国民党中央政治会议议决，特任唐生智为军事参议院院长，实际上是想把他留在南京“翊赞中枢”。两天之后，国民政府就明令予以公布。27日，蒋介石偕宋美龄等由南京赴蚌埠迎接从北平南移的孙中山灵榇，唐生智等也随同前往。
与此同时，唐生智也积极介入反冯斗争。5月26日，发表了第五路军将领唐生智、李品仙、何成浚等联名通电，历数冯玉祥十大罪状，即勾结赤俄、忘恩负义、私图割据、联桂倒蒋、作伪欺人、藉赈养兵、提倡鸦片、残害弱小、纵容勒索、破坏交通路政。说冯玉祥“反覆无常，阴险成性”；“倾向共产，无非在煽惑一般青年，以充个人鹰犬”；“私蓄异谋，主张分裂，所辖之地，不许中央放官吏，所练之兵，屡向中央索饷。徒利国家之危，而不利其安，谋国家之分，而不谋其合”；“对军粗食，背人则食粱肉；外着布衣，内则附以狐裘；暗中积极备战，仍云病不可支；布置未完，则曰服从总座。大奸似楫，心劳日拙，藏头露尾，丑态毕现”；“近半月来，猖狂益甚，拆断铁路，撤毁水渠，掷各路铁轨于河中，损失在数千万以上，非三四年，不能修复。此实共党之所不为，而军阀之顾虑敢为，此而可忍，孰不可忍？”把冯玉祥说得一无是处，并声称“某等胥枕戈以待命”，准备出师伐罪。
5月底，因部将韩复榘、石友三宣布拥蒋，冯玉祥通电下野入山读书。然而，蒋介石不肯罢休，要逼冯离开军队。6月初，蒋与唐面商对冯办法，要唐与阎锡山做冯的工作，劝他出洋游历。接着，唐生智便携蒋介石致阎的亲笔信，离宁北返。6月9日，唐生智、何成浚抵太原与阎锡山会晤，并转交蒋介石促阎对冯用兵函。然而，阎锡山却主张，对冯用兵问题以冯之去留为转移，去则罢兵，不去即讨伐。次日，唐与阎、何联名致电蒋介石，请示处置冯玉祥的办法。蒋复电称，只要冯肯出洋，中央不失威信，可不事苛求，否则，将按原计划积极讨伐。12日，唐与阎锡山、何成浚等在太原初步议定对冯办法：冯玉祥须表示服从中央，于十日以内外游；国民政府在冯出游时取消对冯的通缉令；冯之军队归阎指挥，由中央改编。
蒋介石一面让唐生智、阎锡山劝冯出洋，一面继续调兵遣将，威胁冯玉祥。6月11日，唐生智之第五路军前锋已抵开封，第五十一师13日已全部开抵商丘、兰封一带，第五十三师14日由兖州开赴徐州，准备西进。17日，蒋介石又令唐生智、阎锡山、方振武等实施讨逆第一期作战计划。该计划规定以原第三集团军为北路军主力，以唐生智之第五路军及方振武之第六路军为东路军，在粤、鄂各军为南路军。旋即，对战斗序列进行调整，取消东路并入南路军。蒋介石自兼南路总司令，阎锡山为北路总司令。计划先以主力于河南之东、南两面取包围之势，迫使冯玉祥部退至郑州以西。蒋还下令各路军均于本月20日开始运动，限31日集中完毕。
蒋介石对刚刚投诚过来的韩复榘、石友三持怀疑态度，便令韩、唐二部交换防地，让韩部移驻鲁西，石部移师皖北，韩石所遗豫中防地由唐生智部和方振武部填防。21日，石友三部开始移动，唐部第五十一、五十三师由商丘、兰封乘车西去，刘春荣之独立十四师、魏益三之五十四师亦由曹县、济宁向河南开拔。次日，唐生智率第五路军军部人员由兖州抵达商丘，刘兴、李品仙部前锋已到洛阳、郑州。26日，唐生智自商丘转赴郑州，第五路军总指挥部也一同迁郑。同一天，石友三率指挥部人员进入商丘。于是，唐部逐渐与冯军靠近。
正当蒋介石准备对冯部用兵的时候，阎锡山见局势已经明朗，便正式表明态度，打电报劝冯解除兵柄，他愿陪同出国，并邀冯先去太原面叙。此时，南方形势也对桂系不利，冯见大势已去表示愿意出洋。6月25日，阎锡山以相约出洋为借口，将冯诱骗至太原并将其软禁起来，实际上是要“挟冯以自重”，跟蒋介石讨价还价。
冯玉祥被软禁后，形势逐渐缓和下来。唐生智部第五十一师于7月中旬由洛阳开抵新安，与在渑池的冯军孙良诚部形成对峙，中间只隔两个小站。阎锡山提议划两站为冯唐两军的缓冲地带，双方不再前进。这时，中苏两军为争夺中东路发生冲突，南京政府宣布对苏绝交。冯军将领宋哲元等借口一致对外，宣称愿为国家效命，请蒋一视同仁。于是，唐生智部留驻原地整训。为防西北军南下，阻止唐生智部退入湖南，蒋还在南阳及平汉线南段部署了嫡系部队。
蒋冯冲突还未结束，改组派又加快了反蒋步伐。6月间，仍在国外的汪精卫指使陈公博等在国内组织护党救国军，策划反蒋军事行动。唐生智、张发奎、俞作柏等人在接到陈公博的反蒋动员令后，曾在上海会商反蒋计划。改组派还约定冯玉祥继续举兵反蒋。唐生智主张打败冯玉祥后再来反蒋，与改组派的行动方案有所出入。唐还积极拉拢韩复榘、石友三，韩、石二人既不满于冯玉祥约束，又怀恨于蒋介石的歧视。唐生智想利用他们，一手打倒冯，一手推翻蒋，以达到取代蒋之天下的目的。
唐生智为了使部将理解他的苦心，有一次找李品仙谈话，首先对李多年来的追随、忠诚表示感激。接着，他又对李说：“现在本路军已奉蒋总司令之命将向洛阳冯军进攻，但是汪精卫先生也是我们所要拥戴的，目前汪、冯之间还没有合作，我的主意是先将冯军击败占领陕西后，请你在关中主持一切，我则率领本路军在河南宣布独立，请汪先生回国主政。只要我们宣布独立，届时响应我们的友军必定很多，不会孤立的。”可是，李品仙不以为然。他认为唐势力强盛的时候反蒋都没有成功，何况现在蒋成了合法领袖！李知唐主意已定，不会更改，便以身体不适为由向唐请假，待唐允许后就赴北平休养去了。后来，李又辞去了副总指挥和第八军军长的职务。
8月1日至6日，南京政府召开了军队编遣实施会议，蒋介石在会上痛陈裁兵之必要，各编遣区报告了编遣情况，会议还通过了编遣部队裁留标准等方案。第七次大会补推唐生智、朱培德、鹿钟麟为编遣委员会常务委员。可以说是对唐委以重任了。21日，蒋介石与唐生智、何应钦等在南京励志社召见了派赴各编遣区的点验委员，勉励大家“任劳任怨，不偏不私”。
可是，没过几天，到了8月31日，蒋介石以唐生智与张发奎及改组派暗中串连谋反将唐软禁起来。可见，蒋对唐是防范甚严的。有一天，蒋故意问唐与汪精卫的关系如何。唐知道他葫芦里卖的是什么药，便叹息道：“我真没有办法，汪先生只信顾孟余和陈公博两人”。言下之意汪是不信任他的。这么一句不即不离的话，倒也使蒋相信唐与改组派的关系并不怎么样。
9月中旬，受改组派鼓动的第四师师长张发奎在宜昌通电反蒋，要求汪精卫回国主政。接着，俞作柏及李明瑞等在广西呼应张发奎之行动。10月上旬，汪精卫由法国回香港指挥反蒋军事行动，他以“二届中央执监委”的名义分别委任张发奎、唐生智、石友三、胡宗铎、何键、李宗仁等为护党救国军第三路至第八路总司令，第一、第二路总司令留给阎锡山和冯玉祥。
阎锡山软禁冯玉祥一段时间之后，见蒋冯之间忽有化敌为友联合讨阎的迹象，不禁大吃一惊，便选择中秋节晚上去见冯，声称他始终与冯合作讨蒋，望勿误中蒋的离间之计。他还进一步建议，先由西北军发动讨蒋，晋军继起响应，所有西北军的军火军饷，可由山西供应。冯玉祥一向视蒋为头号敌人，便同意联阎反蒋。在阎的鼓动之下，冯立即电令宋哲元、刘郁芬等将领尽快举兵。10月10日，西北军将领宋哲元、石敬亭、孙良诚等二十七人，联名通电反蒋，列举蒋氏六大罪状，并拥戴阎锡山、冯玉祥为国民军总司令、副总司令。冯部一度平息的反蒋斗争又重新高涨起来。
第二天，蒋介石就要国民政府下令讨伐西北军将领。蒋一面对冯部用兵，一面拉拢阎锡山，拆散阎冯联盟。12日一早，蒋介石就召见唐生智、朱培德、何应钦等商讨如何对付西北军，授意他们电请阎锡山劝冯玉祥赴南京以安时局。当天，唐、朱、何三人联名致电阎锡山称：冯玉祥与宋哲元、石敬亭、孙良诚关系至深，如果继续让冯居留太原、难保宋、石、孙诸逆不以救驾名义进军山西。若能劝冯赴宁，就会使他们失去借口，也可以使战事平息下来。至于冯玉祥赴宁后的个人安全问题，“生智等皆可以人格担保。”对于蒋介石设置的这一圈套，冯玉祥自然不会就范。
也就是12日这一天，冯军分三路出动，攻势甚猛。孙良诚部前锋抵达洛阳，原驻洛阳之唐生智部第五十一师退守巩县。接着，西北军以饿狼扑羊之势横扫沿路杂牌军，占领密县、登封、临汝，向许昌、郑州挺进。西北军之另一路则向鄂北进攻，连克数县。
在西北军势不可挡的时候，阎锡山的态度仍然暧昧不明，冯的旧部韩复榘、石友三、马鸿逵等部又有破镜重圆复归于冯的趋势，而分布于豫西前线的形形色色的杂牌军，又不愿意为蒋卖命，见势不妙，遇敌即退。在前线十分危急的情况下，蒋介石急召蒋百里由沪去宁共商对策，对他殷诚备至，又是欢迎，又是宴请，力图请蒋百里以第五路军总指挥的名义，迅速赶赴前线，指挥唐生智所部反攻。蒋介石以为第五路主力军第五十一、五十三师的高级将领都是蒋百里的学生，而蒋唐又过从甚密，让蒋百里去指挥唐的军队，应该可以应对自如。然而，蒋百里“是个洁身自好之士，岂肯以师道之尊而夺门人之席，当然敬谢不敏”。他提出两个理由：第一，第五路湘军两师与唐具有历史关系，如果临阵易帅，必将影响士气；第二，以他这个浙江人去领湘军，即使上面的将领不反对，也会引起下面士兵的怀疑。蒋介石看他这样说，也就不强求了。蒋百里认为，要想振奋士气，挽回颓局，只有让唐亲自去指挥。而唐部将领又每隔一天发一个电报，请蒋放唐回郑州主持作战。可是，蒋介石对唐防而又防，不想放虎归山。蒋百里见蒋介石两头为难、犹豫不决，便以身家性命担保唐决不会与冯合作反蒋。这时，蒋介石才勉强同意放唐回到军中。
为了安抚、拉拢唐生智，10月13日，蒋介石邀唐到南京城外的汤山温泉共度周末，并请戴季陶作陪。蒋先入池就浴，戴乘机提出蒋、唐结为金兰之事，唐表示不敢高攀，因而作罢。蒋则对唐大谈1926年北伐的光荣历史，称那时候大家朝气蓬勃，众志成城，因此能够一鼓作气攻下武汉。然后他又把话题转到当前，指出只有恢复这种朝气，以同志之亲加手足之谊，去奋力拼杀，才能真正统一全国，希望唐真诚合作。其实，唐生智知道蒋是不可能精诚合作的，只不过是要利用他罢了。但是，好汉不吃眼前亏，唐生智为了逃离虎口，回到军中，便向蒋表示“军人以服从为天职，领袖有命，谁敢不从”！于是，唐、蒋暂时相互让步，共同讨冯。第二天，蒋即任命唐生智、何应钦为讨伐西北军之一、二路总司令。16日，陆海空军总司令部又委派了五路“讨逆”军的总指挥，其中，唐任第五路总指挥。
17日，蒋令唐赴郑州督师。唐启程时，蒋氏夫妇亲自送行，且与唐同乘一辆车，唐坐中间，蒋与宋美龄分坐两旁。车到下关后，蒋还装模作样要送唐渡江上火车，经唐力阻而罢。唐登上渡江小火轮后，还望见蒋伫立江岸，频频挥帽致意，其礼数之周到，为他平生所少见。
唐生智到达郑州之后，在火车上设立了总指挥部，并电请前方各将领速赴郑州参加军事会议，讨论反攻西北军的问题。他部下的高级将领为蒋软禁唐而抱怨，纷纷向他进言，劝他不要为蒋卖命。他们说蒋门户之见很深，除了嫡系部队外，把一切杂牌军都当炮灰使用，目前利用他们打西北军，将来兔死狗烹，又会拿他们开刀。既然如此，又何必为蒋充当炮灰呢！唐则另有打算，因为冯独吞了唐二次北伐的果实，又配合桂系西征讨唐，唐认为冯也有门户之见，如果助冯打蒋，将来也难保不做“功狗”。唐、冯虽同受改组派策动，但唐不愿助冯打蒋。相反，唐生智希望利用蒋介石的军火和物资，先挫败冯军的锐气，然后再联合各路诸侯，与蒋争夺天下，以改变当时寄人篱下的局面。
唐生智对蒋介石也是半信半疑，进行敷衍，甚至口从心违。唐刚抵郑州，就接到蒋的特急密电。蒋要他趁韩复榘来郑州参加军事会议的机会，将韩就地正法，并请唐乘势接收韩、石各部，同时接任河南省主席职务。唐阅后大吃一惊，更知蒋之阴险毒辣。不过，他并不打算执行蒋的命令，而是乘机拉拢韩复榘。韩到郑州后，即与唐相见。唐屏退左右示以蒋电，韩知蒋要杀他，吓得面如土色，跪在地上求唐饶他一命。唐就势抚慰，要韩与他合作进行反冯、反蒋，并嘱韩与石友三多接洽商量，因为唐、石已有约在先。
正当唐生智部署反攻的时候，西北军在豫西又发起了攻击。19日，孙良诚部在巩县之洛河桥附近，用大炮向唐部第五路军猛攻，驻孝义之唐部炮兵予以还击。同时，洛阳以南临汝一带亦发生战斗。第二天，唐生智乘铁甲车赴黑石关前线视察，为鼓舞士气，他对官兵进行了训话，声称“此次声讨西北军，完全为党国而战”。实际上，他是在为自己而战。当天，唐又返回郑州，召集杨杰等举行军事会议，决议电请蒋介石颁布总攻击令。22日，唐在与何成浚、何应钦会商军事后，又赴漯河视察。26日，两军在巩县至登封之间全线开火。第二日早晨，孙良诚部猛攻登封之第九军魏益三部，唐生智令第八、第十军各派一部增援，均已到达阵地。28日一早，唐又率随员乘专车赴孝义转前线督战。当天，何应钦对记者发表谈话，称“前方军事已布置妥善，预料一月内即可肃清西北叛逆。本日前方已下总攻击令，前线军队齐向洛阳方面猛攻”。
29日，蒋军分三路进攻西北军，唐生智、方鼎英、何成浚、杨杰均赴前方督师，在西村、黑石关、登封、临汝、禹县、郏县以西激战。唐部第五十一、五十三师在登封一线作战，打得最激烈的是西村和黑石关之战。冯军刘汝明师等部攻势甚猛，唐生智为了振奋军心，亲自赶赴西村，住在一座关帝庙里，指挥作战。战斗进行了三昼夜，几经激烈的冲击，冯军终于不支，纷纷向洛阳方向溃退。31日拂晓，第五路军王金钰第四十七师以五个团的兵力攻占了登封。
11月1日，龚浩师在蓝田镇附近与冯军梁冠英部激战，肉搏数次，将敌击溃，夺获对方迫击炮七门、机关枪八架、步枪二百余支，俘敌数千名。敌军死伤数百名，龚师官兵也伤亡百余人。正面则由蒋锄欧派铁甲车冲击，在黑石关以猛烈炮火掩护安国勤各部渡河袭击。
正当唐生智组织反攻有所进展的时候，蒋介石于11月3日抵达许昌，并在此设立了总司令行营，召集唐生智、何成浚、杨杰等高级军官开军事会议，商讨下一阶段对西北军作战计划。会议结束后，蒋令前线各军统归唐生智指挥，立即向西北军进攻。接着，蒋又与唐一同乘车北上，赴郑州视察、督师。
这时，反复无常的阎锡山见形势对冯不利，便倒向蒋介石一边，并于11月5日，在太原宣布就任陆海空军副总司令职，使西北军面临更加严峻的形势。
11月7日凌晨5时，中央军在巩县以西的偃师一带向西北军展开全线总攻击，唐生智担任前敌总指挥，何成浚任中路指挥，杨杰、刘兴分别担任左、右两翼作战。西北军负隅顽抗，双方激战终日。10日，蒋介石赴禹县前线督战，中央军向登封孙良诚部发起第二次总攻，战斗相当激烈。13日，蒋由新郑赴郑州，转赴黑石关阵地视察，并召集唐生智等会商进攻洛阳办法。这时，有人建议唐将蒋扣押，然后挟天子以令诸侯，乘机夺取蒋的政权。唐以明人不做暗事为由拒绝扣蒋。
由于唐蒋暂时携手合作，亲赴前线督师，军心大振，形势也大为改观。11月15日，中央军向西北军发动第三次总攻击，唐生智等临阵督战，蒋介石则赴白沙视察。蒋军开始反攻后，一路势如破竹，连克登封、临汝，占领偃师、平等、伊阳各县，接着又占领了洛阳。西北军退走陕州。
19日，国民政府下令嘉奖对西北军作战有功将领。令称：第五路总指挥唐生智、第八军军长刘兴、第四十八师师长徐源泉、第四十七师师长王金钰、旅长上官云相，均属忠勇奋发，为国宣劳，均着传令嘉奖。过了两天，国民党中央常务委员会又决定选任唐生智、朱培德为国民政府委员。
当蒋冯战争接近尾声的时候，“护党救国军”第三路、第八路总司令张发奎、李宗仁于11月17日联合通电讨蒋，向广州进发。蒋介石为了主持对粤桂战事，急需回南京张罗，便让唐生智代行总司令职权，办理河南军事及善后事宜。他还下了一道手令，要求所有参战部队都归唐指挥，声称“听他的指挥，就等于听我的指挥一样”，对唐吹捧一番，希望唐继续为他效劳。22日上午，蒋离开许昌赴汉口。同日中午，唐率队赴洛阳坐镇。接着，中央军又攻占陕州，西北军退至潼关一带。至此，蒋冯战争以冯方的失败而告终。
在蒋冯战争中，唐生智亲赴前线督战，率领所部担负正面作战，为蒋介石出力不小，也赢得了蒋的“称赞”。但是，对唐来说，助蒋讨冯并不是目的，而是反蒋的手段和前奏。