一九一一年四月，清廷颁布内阁官制十九条，并组成“皇族内阁”，所任命的国务大臣十三人中，满人七席，汉人四席，蒙古一席，汉军旗一席，而皇族又占其五，世称亲贵内阁，士民哗然。此被认为是清廷的排汉政策，违反君主立宪之公例，各省咨议局联合会动议弹劾，要求另组内阁，汤化龙与副议长张国溶被推为湖北省军商学界的代表北上，从汉口出发时，送行者竟达万人，汤氏在火车站发表慷慨激昂的演说，可见汤氏当时在湖北各界中的影响力。
二、武昌起义出任民政总长，从立宪转向革命
一般认为，汤化龙是旧官僚和旧绅士的代表（张玉法语），在思想上与康、梁等人相一致，并不赞成革命，相信君主立宪是救国之道，即在不动摇社会稳定性的前提下，有心起而改革。
一九一一年十月十日，武昌起义突然发生，先且不论成因和结果，此次起义在事实上十分仓促，初无全算，“革军既起，尚未得一首领，众议以第二十一混成协统黎元洪当之”，黎初不应，理由为民意所向系在咨议局，应由议长汤化龙出面组织军政府。从各种史料记载来看，汤化龙对此有一回答，版本庶几相同，足以采信。汤氏这样说：革命事业，鄙人素表赞成，但是此时武昌发难，各省均不晓得，须先通电各省，请一致响应，以助大功告成。况瑞澄自遁走后，必有电报到京，清廷闻信，必派兵来鄂，与我们为难。此时正是军事时代，兄弟非军人，不知用兵，关于军事，请诸位筹划，兄弟无不尽力帮忙（参见曹亚伯着《武昌革命史》中册，收录《近代中国史料丛刊续编第八十六辑》，文海出版社）。
我们可以将此言视作汤氏从立宪至革命的一种转变，但有一点必须承认，即汤化龙本是立宪派中的激进人物。激进者往往在某个动荡的时刻，最易出现态度和立场上的反复或变化。然此时置身于时代激流之中的汤化龙，看起来，好像已没有更多的选择，但终归表现出来的还是对清廷置改革于踟蹰、延宕之中的一种强烈不满。
尤其当国会请愿代表团被迫解散，汤本人的思想正在悄然发生动摇，也开始倾向革命。所以，当武昌起义突然而至，正好应合了他在北京与四川蒲殿俊等人所密议的内容，即：若日后遇有可以发难之问题，各省同志应即竭力响应，援助起义独立。也就是说，汤氏的思想转变并非空穴来风，更多是因为对清廷政治上的失望所致。
军政两长人选既定，黎氏以湖北军政府都督名义，发安民布告及独立檄文，并约汤化龙同署。汤化龙则通电各省咨议局，请求响应。电文云：“清廷无道，自召灭亡，化龙知祸至之无日，曾联合诸公奔赴京都，代表全国名义，吁请立宪，乃伪为九年之约，实无改革之诚。……维新绝望，大陆将沉。吾皇华神明之裔，岂能与之偕亡，楚虽三户，誓必亡秦，非日复仇，实求自救。武昌义旗一举，军民振臂一呼，满酋瑞澄，仓皇宵遁，长江重镇，日月重光。立乾坤缔造之丕基，待举国同心之响应，特此通电告慰，望即不俟剑履，奋起挥戈，还我神州，可不血刃。……一发千钧，时机不再，伫候佳音，无任激切。湖北咨议局议长汤化龙暨全体同人叩。”
正如汤化龙所料想的那样，武昌起事，清廷必要反扑。他们派陆军大臣荫昌率兵两镇，督师赴鄂，又令黎元洪的老师、海军提督萨镇冰率兵舰、长江水师提督程允和率水师赴援，此后就是重新起用袁世凯为湖广总督钦差大臣，负责剿办。一九一一年十一月十日，袁世凯派两位代表至武昌议和，谓：若能承认君主立宪，两军即可停战。此时的汤化龙对“君主立宪”已无多兴趣，他代表武昌方面给予答复，称：此次武昌首义，并非专行种族革命，实为政治革命。处现在二十世纪时代，君主国逐渐减少，民主国日益增多，如能按照共和制度，则满清永久立于优待地位，享共和幸福，较之君主时代之危险，至有世世子孙莫生帝王家之惨，胜百倍矣……（转引自张玉法：《国民党与进步党的比较研究》）从这番话中，多少可以看出汤氏在湖北军政府中的地位，但放弃君主立宪、认同共和政体则亦同样一览无遗。
然而，让汤化龙没有料到的是，他在军政府中的地位很快就发生了变化。军政府组织系统确立之后，仍为军政、民政两大部门，军政部内设军令、参谋、军务三部，民事部下设外交、内务、财政、法制、交通、文书、编制七局，汤化龙任政事部长。
未及旬日，复修改条例，政事部被取消，文书局归军政府秘书处，其余各局一律正名为部，直隶于都督之下，“而化龙仅领编制部长，事权削减，位同闲散，无复初起义时之重要矣”（沈云龙语），之所以这样，其原因不出革命党人对他的不信任：其中既有汤化龙主持政事部时，差不多所用人选均为立宪派人士，引起革命党人的大为不满；也有湖北的革命力量，原以共进会、文学社和当地新军力量为主，在革命初起时，需要网罗各方面的力量，汤化龙以立宪派首要受重用，包括黄兴以同盟会领袖身份出任总司令一职，这一切，在当时不过是暂时的合作而已。及至汉阳失守，黄兴即囚内部意见不统一而辞职，东下至沪。也就在这时，被冷落的汤化龙与一些立宪派人士亦随之到了上海，准确地说，他们是不辞而别。
三、民初政党分分合合，国会遭解散出任教长
汤化龙之所以离开湖北，应当可说是受到当地革命党人的不信任和排挤所致，这反映出湖北军政府内部之间的派系斗争已然公开化。不过，就这件事而言，历史上还存有另外一个说法，足以让人将信将疑，那就是汤氏在当时向全国各省咨议局通电请求响应武昌起义之后，又复电清廷，表示自己“不甘心附逆”。后来此事被革命党人有所察觉，汤氏自觉不安，方才离开了湖北。革命党人据此认为汤化龙是一个阴险的两面派人物，他表面上拥护革命，暗中却在阴谋推翻革命政权。不过，此事的真伪并没有人来加以认真辨析，直至若干年后，大陆历史学家杨天石经过考证与分析，所谓汤化龙“密电”一案并不存在，不过是以讹传讹而已，其中有某些“真实”成分，但又有若干主观猜测和想象（参见杨天石着：《寻求历史的谜底》上册，台北文史哲出版社）。汤化龙所谓密电清廷一事，虽然见诸文字记载较晚，然在武昌起义后不久即有传开，对于革命党人来说，这绝不会是一件小事情，因此七年之后，汤化龙在海外遭到革命党人的刺杀，是否受其流言之害亦未可知也，但革命党人不信任汤化龙、乃至憎恨汤化龙则毋庸置疑，最终也是死在他们手上的。
不管汤化龙当时为何要离开湖北，这都是不可改变的事实，但值得一提的是，汤化龙的政治生命却并没有因此而结束；相反，迎接他的则是另一个更大的政治舞台，“此后他在政坛上的角色是全国性的，而非地方性的”（张玉法语），历史有时就是这样的吊诡，也注定要给汤化龙一生以悲剧的色彩。
南京临时政府成立之初，在人事安排上未尽革命党人之意，以致引起同盟会内部的分化，武昌首义的骨干分子，如孙武、刘成禺、张伯烈等人，另组民社，拥黎元洪为号召，其后又与其他政团合而为共和党；章太炎则在民国之后，与程德全、张謇、熊希龄等人，组建中华民国联合会，继改为统一党。临时约法制订期间，蔡锷、王芝祥即联合参议员谷锺秀、张耀曾、殷汝骊等人，组建统一共和党，而清末立宪派之宪友会，此时也一分为二，既有共和建设讨论会，又有共和统一党，前者以汤化龙、林长民、刘崇佑为中心，后者为孙洪伊所主持，待羁迟日本的梁启超归国后再合为民主党。民国初年，结社自由，法所不禁，大小政团，林林总总，不一而足，局面甚为可观，仅此而言，并非是一个不好的开局。
等到袁世凯接任临时大总统，政府北迁，参议院也随之移设北京。不久，即改选吴景濂（统一共和党）为议长，汤化龙（共和讨论会）为副议长。民国二年，全国举行普选，成立国会参、众两院，此时同盟会为扩大党势力，参与竞选，遂合并统一共和党、国民共进会、共和实进会、国民公党而称国民党，推孙文为理事长，交宋教r代理。以众议院席次总计，以国民党所占为最多，计有二百六十九席；共和党，一百二十席；统一党，十八席；民主党，十六席；跨党及无所党籍者，一百七十三席。很显然，共和党深知不足以与国民党竞争，乃事先谋划与统一党、民主党联手，允诺以副议长予民主党。民主党刘崇佑则坚持非议长不可，共和党不得已让步。正是因为借三党之联手，两次投票，汤化龙当选众议院院长，共和党陈国祥为副议长。其后，统一、民主、共和三党正式合并为进步党，推黎元洪为理事长，梁启超、张謇、伍廷芳、汤化龙等九人为理事，以期与国民党相抗衡，从而形成国会中两党政治的规模。
在这之前，即一九一三年三月二十日，国民党代理理事长宋教仁在上海车站遇刺，年仅三十二岁。宋氏虽为国民党重要领袖之一，然其党见不深，“与其他政党首要多相友善，而于汤化龙、林长民私交尤笃”。宋教仁不幸亡命，汤化龙伤悲至极，即以挽联云：“倘许我作愤激语，谓神州当与先生毅魄俱沉，号哭范巨卿，白马素车无地赴；便降格就利害观，何国人忍把万里长城自坏，从容来君叔，抽刀投笔向谁言。”上联中的“范巨卿”，即三言二拍《喻世明言》中“范巨卿鸡黍死生交”之故事，寓重诺者；下联中的“来君叙”，典指东汉将领来歙，被人刺杀。从中可见汤化龙对宋教，其人推崇备至，“而于主谋刺宋者，词意之间，尤深致愤懑，一时争传诵焉”（沈云龙语）。
