1929年1月10日，处决了杨宇霆、常荫槐之后，张学良立即派人请张作相前来，商议善后事宜，张作相顾全大局，协助张学良妥善处理“杨常事件”善后，稳定了东北奉系集团政局。

　　1930年9月，张学良率东北军主力出兵华北，张作相代理张学良，任东北四省留守司令，驻守张氏帅府，主持东北四省的一切事务，1931年9月18日，“九·一八事变”爆发时，张作相正在锦州老家，为父亲举行葬礼，以致没能及时组织东北军进行抵抗。

　　1933年3月11日，张学良通电“下野”;张作相也愤然辞去各个职务，到天津闲居，闲居期间，张作相多次拒绝为日本侵略者做事，保持了民族气节，1948年年初，蒋委任张作相为“东北政务委员会”副主任、“东北剿总”副总司令。

　　1948年10月15日，中国人民解放军攻克锦州，将正在家中处理私人财产的张作相抓获，得知张作相身份之后，解放军立即将张作相释放，并护送上火车，张作相回到天津后，蒋曾多次派人到天津，敦促张作相去台湾，但均遭到张作相拒绝。

　　1949年4月19日，由于突发脑溢血，张作相与世长辞，享年68岁。