武昌起义后，宋教仁因病未能及时赶到武汉，革命领导权落到了旧官僚黎元洪等人手中。10月 28日，宋教仁与黄兴赶到武汉。黄兴出任战时总司令，宋则负责外交工作，他以自己的政治技巧和对世界公法的熟悉，成功地斡旋了与各国的关系，保证了列强在武汉严守中立。此外，他还主持了鄂军都督府的所有公文的制定颁布。其中《鄂州约法》堪称中国第一部共和法典，后来的《中华民国临时约法》即以此为蓝本。为了同盟会的利益，宋教仁力推黄兴出任湖南湖北大都督，但遭到立宪派反对而没有成功。12月 2日，南京光复，宋离鄂赴宁，调解各派矛盾，推举程德全任都督，自己则担任政务总长，为革命党在南京的发展打开了局面。
　　
　　12月 25日，孙中山从海外归国到达上海，次日晚，同盟会主要领导人孙中山、黄兴、宋教仁、陈其美、胡汉民、汪精卫等人开会，讨论成立临时政府问题，大家一致推举孙中山为临时大总统。孙主张总统制，效仿美国；但宋则认为美国是联邦制国家，地方对中央的约束大，而中国是中央集权，又有两千年的专制传统，故应实行内阁制。“盖内阁不善可以更迭之，总统不善则无术变易之。如欲变易之，必支援国本，此吾国人所以不取总统制，而取内阁制也。”后经黄兴调解，“询众议，多数赞成总统制”，宋教仁的主张被否决。
　　
　　12月 29日，十七省代表在南京举行临时大总统选举，孙中山以十六票当选。1912年元旦，孙中山宣誓就任南京临时政府大总统。有人认为宋教仁权利欲重，对他意见很大，甚至多把他看作一个威胁。孙中山提名宋教仁为国务院九部之一的内务总长的建议也没有通过，只给了他一个“法制院总裁”的头衔。宋并不介意，积极投入到临时约法的制订工作中，并以充任民主政权的叔孙通自勉。有人为他抱不平，他坦然说：“总长不总长，无关宏旨，我素主张内阁制，一个总长不做也罢。”
　　
　　孙中山的临时大总统让位于袁世凯，为限制袁世凯专权，在南京公布了《中华民国临时约法》，将总统制改为内阁制。据此，袁世凯任命唐绍仪为第一任总理，宋教仁为农林总长。但强势人物非一内阁所能制约，袁世凯根本不愿受《临时约法》的约束，不到三个月，唐绍仪内阁即宣告垮台。面对袁世凯的坐大，同盟会已无力量抗衡，同盟会内部人心涣散，章太炎甚至宣扬：“革命功成，革命党消。”孙中山也有心转向建设铁路一类的实务。为保卫革命果实，宋教仁大力倡导“政党政治”和“责任内阁”，与政治专制倾向进行斗争。
　　
　　1912年 8月 25日，他征得孙中山、黄兴同意，将同盟会与统一共和党、国民公党、国民共进会、共和促进会合并，正式成立国民党，取服务国民之意，孙中山任理事长，宋教仁当选为理事，嗣又被孙中山委任为代理理事长。宋教仁在湖北国民党支部欢迎会上所作的演讲中指出：“以前，我们是革命党，现在，我们是革命的政党。以前，我们是秘密的组织，现在，我们是公开的组织。以前，是旧的破坏的时期，现在，是新的建设的时期。以前，对于敌人，是拿出铁血的精神，同他们奋斗，现在，对于敌党，是拿出政治的见解，同他们奋斗 ……我们要在国会里，获得过半数以上的议席，进而在朝，就可以组成一党内阁，退而在野，也可以严密监督政府，使它有所惮而不敢妄为，该为的，也使它有所惮而不敢不为 ……如不能达成政党内阁，宁甘退让，如可改组政党内阁，虽他党出任总理，亦赞助之。”