馮玉祥的第一個戰(zhàn)略目標是解西安之圍，掃滅為直系吳佩孚效命的陜甘地方部隊。被困西安城內(nèi)的楊虎城、李虎臣兩部，是國民軍二主力。李部自天津被奉系張作霖戰(zhàn)敗后，退至河南，剛剛落腳，又被土著武裝四處攻打，無奈邊戰(zhàn)邊退至西安，與楊虎城共同據(jù)城死守。陜西地方部隊“鎮(zhèn)嵩軍”將西安圍得水泄不通，斷絕一切生活供應。到馮玉祥五原誓師時，西安已被圍了8個月之久，城內(nèi)一切荒廢地都死尸累累，創(chuàng)造了現(xiàn)代戰(zhàn)爭史上因圍城而使數(shù)萬平民活活餓死的最慘紀錄。5萬守城軍隊最初軍紀尚好，后來因饑餓難當，從高處見到誰家有炊煙就打進去搶食物。西安城內(nèi)百姓先是貧窮體弱者死，后來普通人家死，再后連小康人家也死，最后階段，一只金戒指換不來一個饅頭，因此某些殷實人家也加入餓殍行列。

趙登禹參加了解西安之圍的戰(zhàn)斗。

馮玉祥派去援陜的先頭部隊由孫良誠、馬鴻逵、劉汝明分別帶領(lǐng)。趙登禹屬于孫良誠部。趙登禹等西征部隊日夜兼程，經(jīng)過艱苦的行軍，于1926年底到達西安。全軍如猛虎下山直撲敵營，經(jīng)激烈的戰(zhàn)斗，擊潰圍城的變亂部隊，解了西安之圍。

趙登禹團和劉汝明師占咸陽、攻壩橋，繞道王曲、子午鎮(zhèn)，北攻雁塔張家村，擊潰劉鎮(zhèn)華部。西安解圍之后，楊虎城稱趙登禹和劉汝明為“三秦再造者”。接著他們又分散出擊，追剿潰散的叛軍及當?shù)氐囊恍┩练宋溲b。

一個月后，趙登禹率部東出潼關(guān)，參加攻打河南的戰(zhàn)斗，轉(zhuǎn)戰(zhàn)于焦作、新鄉(xiāng)等地，與奉系張作霖部作戰(zhàn)。