1929年冬，担任蒋介石讨逆军第五路总指挥的唐生智在洛阳以西刚刚打败了冯军主力后，却又与冯玉祥携手言欢，自封为“护党救国军”总司令通电讨蒋。唐率主力由平汉线南下，进攻武汉，总司令部设在驻马店。唐的讨蒋通电事先并未征得杨虎城的同意，而列入了杨的名字。当时杨虎城正在淅川，他说：“唐孟潇太看不起人了！我革命的时候，你还是北洋军阀的小喽啰。对蒋介石造反没有什么不可以，但至少你应当事前和我商量商量，你这样搞太看不起人了！我跟蒋是杂牌，跟你唐孟潇也是杂牌，你们双方都是军阀，没有什么优劣之分。”
杨虎城虽对唐不满，但为了争取主动，也未通电否认，只是电告当时任杨部驻南京的办事处处长李志刚向蒋方表示否认。蒋介石对唐生智的突然叛变，十分惊慌，认为如果唐军进入武胜关，湖南的何键也会起来响应，会攻武汉。如果武汉失守，他就丢了半壁江山。他派刘峙为江右讨逆总指挥，在河南信阳一带布防消极堵截。蒋令杨虎城留一部守南阳外，主力开赴信阳归刘峙指挥。由于当时，蒋系驻扎在河南的一些部队对唐的态度都不明朗，杨虎城也就按兵不动，坐观成败。后来，蒋又令杨守住南阳，相机向唐右侧背进攻。杨虎城却回电要向唐的大本营驻马店进攻。蒋回电说：“估计兄部兵力单薄，不能负此重任，如兄由此决心，即照此执行 。”
当时因为大雪，部队调不回来，能使用的不超过三个团的兵力，而且武器都较差，杨虎城毅然决定偷袭驻马店，以迅雷不及掩耳之势，给敌以致命打击。1930年元旦，杨虎城攻入驻马店唐军司令部，并挫败了敌军的多次反攻。
当蒋介石、刘峙初接到杨虎城告捷的电报时，还不信杨虎城建了这么大的奇功。据说刘峙还疑惑杨虎城与唐生智设立圈套，诱歼第一师的主力，迟迟不进，因而一再电询进入市内的是否正规部队，进去了多少，龚浩、刘兴两师是否动摇。直到唐生智部与杨虎城部激战一昼夜后，龚浩、刘兴两师离开平汉线转移到驻马店以东地区时，刘峙才派铁甲车到确山来联络。第一师与十七师在确山会师后，首先决定将龚浩、刘兴两师包围于驻马店东郊而歼灭之。1930年1月9日，唐生智通电下野，表示悔过。1月13日，刘峙通电宣布，“讨唐任务已告完毕”。在讨唐战争中，蒋介石原来把杨虎城当陪衬用，计划只要求杨部能侧击唐军的右翼，协助刘峙主力作战。不成想杨虎城竟独挑了大梁，用奇袭战法一举解决了战争的全局，实在出乎意料。当收到杨的报捷电后，蒋除复电对杨备极嘉奖并着查报有功官兵以凭叙奖外，并立即批发了奖金10万元；接着明令把十七师扩编为第七军，由杨虎城任军长兼十七师师长。
为了表彰杨虎城在讨唐战争中所立奇功，南京国民政府于1930年1月和2月先后授予杨虎城二等、三等宝鼎勋章各一枚。 驻马店战役是杨虎城军事生涯中的杰出的代表作之一。也是他自从军以来，独立策划发动的规模最大、缴获最多、影响最大的成功战例。从战役的策划、发动、实施，处处表现出杨虎城这个没有受过系统文化、军事教育的所谓粗人，敏锐的政治洞察力；高超娴熟的军事指挥能力；机敏果敢的决策力和身先士卒的勇敢精神。驻马店战役是他成为中国近代史上一名杰出军事家的标志。
1930年蒋冯阎战争中，相继任蒋军第7军军长、第17路军总指挥，在平汉线正面堵击冯军，9月间张学良率兵入关后，战争胜负以定，他率部攻击冯军宋哲元部于洛阳一带，并占领潼关，截断了西北军向后方的退路，导致称雄一时的冯玉祥部西北军被重重包围，全军瓦解，作为一个集团自此除名。杨虎城率军抵达陕州时，接到蒋介石的电报，嘱杨虎城准备组织陕西省政府。1930年10月24日国民政府国务会议通过了任命杨虎城为陕西省政府主席的决议。
主政陕西
杨虎城非蒋介石的嫡系，更非亲信，合作时间不过两年。蒋介石之所以将陕西省交其管理，分析起来大致有以下因素：一、蒋介石系统发源于中国的南方，其本人又是南方人，在北方缺乏社会基础；而西北特别是陕西曾是北洋政府和冯玉祥的大后方；这些力量都需要清除。二、陕西地方文化沉淀太厚，知识层面非常敏感，地方人士本身不团结但还排外，外籍官员不易统治。蒋嫡系的陕籍将领关麟征、杜聿明、张耀明等资历太浅，不孚众望，在地方没有号召力。三、陕西自民国以来一直战乱不断，加之灾荒接连，1929年（民国18年）刚刚遭遇了特大旱灾，饿死百姓无数。 经济上问题很大，决不是什么富庶之地。四、杨虎城是冯玉祥的叛将，用他来对付冯在西北的残余力量比较适宜；杨在陕西征战多年，特别是西安守城后在地方享有一定的声望和社会基础；杨本身没有文化，人虽“不粗”，但还是一介武夫，打仗可以，治省未必可以，搞得不好了随时撤掉即可。由于有这些考虑，陕西的政权就交给了杨虎城。蒋杨之间的关系可以说是进入“蜜月”期。
杨虎城对整个形势认识很清楚，他对蒋的基本方针是，在其不危及根本利益时，以服从合作为主；政治上表面保持一致，实地里自搞一套。据时任秘书的米暂沉说：在蒋介石任命他为陕西省主席后，杨虎城除考虑将