这一时期，东京同盟会本部经济异常拮据，宋教仁负债累累，一筹莫展。他于 1910年 12月 31日离开东京，启程回沪。适值于右任正在上海办报，便请宋教仁担任《民立报》主笔。他以“渔父”的笔名，发表了大量文章，抨击清政府的内外政策，宣传“三民主义”等民主革命思想，在社会上引起强烈反响。
1911年 4月，黄花岗起义以失败告终，革命的精英损失惨重，同盟会的军心受到极大动摇。宋教仁对军事行动进行反思，与陈其美等人再推他的革命三策：效仿法国大革命，直接占领北京，号令全国，实行中央革命，此为上策；在长江流域，各树潜力，同时并举，创立政府，然后北伐，此为中策；在边陲各省起义，此为下策。经过分析，大家一致认为中策可行。7月 31日，宋教仁和谭人凤、陈其美等各省代表二十九人，齐集上海北四川路湖北小学校，召开中国同盟会中部总会（简称中部同盟会）正式成立大会，作为领导中部起义的指挥中心。中部同盟会根据宋教仁谋“长江革命”的方略，决定首先在武昌发难，并在湖北、湖南、安徽、四川等省设立分会，以便届时组织响应。三个月后武昌起义的胜利，证明了这个战略决策的成功，尽管武昌起义的胜利也极为偶然。
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。
