黎元洪在吴营中和起义的首领们会议，黎问：“现在督署虽攻下，可是瑞129、张彪未获，你们何以善其后呢？”大家答：“请统领作主。”黎问：“你们恃何为援？钱粮有多少？”邓炳三伪称：“京山刘英已经组成了十万军队，二三日后可以抵达武汉。”熊秉坤说：“钱粮方面现存官钱局铜币局银币局和藩库的银币合共有三千万，立刻可以取用。”黎又问：“倘瑞129、张彪增兵来攻，水陆并进，如何应付？我在海军多年，知道海军大炮的厉害，只须十弹就可以粉碎本城，到那时候，你们打算退向何处？”邓炳三答：“可以退湖南。”黎问：“退湖南又有什么把握？”邓答：“焦达峰已订下月起事。”黎闻言默然甚久，然后叹了一口气说：“我只有这条命，给你们玩掉罢！”正谈论间，刘静涛自外气喘而入，告诉大家说湖北咨议局议长汤化龙请黎统领和革命代表于中午12时到咨议局会商组织政府，大伙乃在11时半稍后拥黎径赴咨议局，汤化龙和湖北士绅已在咨议局迎候。汤是湖北名流，进士出身，黎见这个非革命党人也同情革命，意思才活动起来。当即决议组织军政府，推黎元洪为鄂军都督。黎则力辞，这时有人拟就都督安民布告请黎签署，黎犹豫未决，其亲信王安澜亦拽衣劝黎勿就都督。这时守卫的测绘生李翊东、陈磊等愤欲举枪，黎这才低叹了一口气，徇众议钤印。黎是著名的稳健派，且相当有声誉，他出而领导革命，对内稳定了湖北人心，对外刺激了一般非革命党人，认为像黎元洪这样的人都参加了革命，可见反清革命确是时代需要。
黎元洪虽然就任鄂军都督，但他既不是革命党，对革命事业也没有信心，所以他脸上既无表情，又来个一问三不知，大家只好叫他“黎菩萨”。他在都督府组成后即要求回家一行，后来竟由家中转去他的混成协司令部，可是革命军方面对他护卫甚严，除派六名军士保护其眷属外，还有12名随黎左右。八月二十一日黎返咨议局后，即以局内前楼东端房间为都督居住，黎入居后其亲信王安澜向革命同志报告：“黎已两日不进饮食，亦不与人说话，好像做新娘一样”。革命同志闻之大为不满，认为黎如此反对革命，实在可恶。陈磊说：“我想黎是故意作状，如革命失败，他便可求清廷原谅；如革命成功，则坐享元勋地位。其实他如果真是忠于清室，十九日为何不死？”甘绩熙说：“黎这态度我真看不来，还不如给他一枪了事”。于是陈、甘二人竟持手枪向黎房走去，大众劝阻，甘说：“我不打死他，亦要他表示一个决心。”乃跑到黎处说：“黎宋卿先生，我们同志流血不少才换得今日成绩，举你为都督，你这几天的态度，太对不起我们同志。我对你说，今日之事，不成你是拿破仑，事成你便是华盛顿。成败对你都占便宜，你再不下决心，我就和你拼了”。黎元洪说：“你年轻人不要说激烈话，我在此两日，并没有对不起你们。”陈磊说：“黎都督没有对不起我们，但是你的辫子尚未剪去，你身为都督该作一个模范，先去辫子以示决心，听说你自到咨议局茶饭不进，今有一言奉告，现在是民国了，你尽忠民国便是开国元勋，若尽忠满清，就该早点死节，二者必居其一，如今这么装模作样，实在令人不解。今天做都督的人很多，不一定非你不可，望三思之。”黎仍慢吞吞笑道：“你们不要再如此激烈，我决心和你们走一条路，你们说要去辫子，我早就赞成，你们明天叫个理发匠来把我的辫子剃去好了。”
在都督府中，大家的辫子都已经剪除了，除黎而外尚有三条辫子，一条是胡瑛，一条是郑江灏，一条是孙发绪。孙本来是皖抚朱家宝派到武汉的密探，被胡瑛捉到，倾谈之下甚为赏识，乃带至都督府，向黎介绍：“此人乃幕府才，请委为秘书。”孙就任秘书后，替黎写了一封信给海军提督萨镇冰。萨是黎的老师，孙替黎写的信有云：“党军驱逐瑞督出城后，即率队来洪营，当被索执，责以大义，吾师素知洪最谨厚，何敢仓促间出此……谁无肝胆，谁无热诚，谁非黄帝子孙，岂甘作满族奴隶而残害同胞耶？”此信为大家激赏，黎乃对孙刮目相看。由于孙有文名。他的辫子遂得保留，可是后来鄂省选派参议员时，孙本在名单内，因不剪辫而剔出，后来以黎都督私人代表名义北上活动，一会做省长，一会又做县长。郑江灏不剪辫子是因为：“身体发肤，受之父母，不敢毁伤。”革命同志们威胁说：“如要留辫子，就要砍下脑袋。”他的辫子也就只好剪了。胡瑛则因为是革命老同志，拖到最后才剪掉。
为了提高都督的威望，八月二十六日（10月17日）黎明，鄂军都督在阅马厅举行祭告黄帝和誓师典礼，由同盟会元老谭人凤授剑授旗。谭字石屏，湖南新化县人，在同盟会内年龄最大，须发皆白，因此又被称为“白谭”，他到湖北来是总理所派遣的。誓师典礼进行时，黎站在礼台上念了几句演说词，礼成。黎以安祥的步子走下礼台，骑了鄂军中最大的一匹马绕场一周，很像个样子。随后邀请各界在教育会会议，讨论军政府组织条例，由汤化龙和居正起草，宣称是孙中山先生亲自拟定的，因此条文还没有念完，大家就一致举手通过。根据这个条例，都督为一省最高文武长官，下设军政、民政两大部，军政部设总司令由都督兼任，下设参谋部，部长杨开甲、副部长吴兆麟，军令部部长杜锡钧，军务部部长孙武、副部长蒋翊武（未返武昌）、张振武、蔡绍忠。民政部长汤化龙，下辖政务司，司长汤化龙兼、副司长张知本，外交司司长胡瑛、副司长王正廷，财政司司长胡瑞麟。胡只就职几天，就被赶走。至于胡瑛是由牢狱中出来的，一脚跨进都督府后就自立为外交司长。当时人人想当部长，一方面骂别人不是革命党，另一方面又骂别人无经验无资格，由于有排挤和倾轧，很多参加军政府的人心灰意懒，只有胡瑛的外交部长最起劲，别人灰心他热心，别人无法他有办法，他一字洋文不懂，可是既是革命老同志，又坐过监，所以别人碰不过他。
军政府成立后集中兵力，组成四个协。每协成立后，各补充兵员一团，计步队第一协统领吴兆麟，第二协统领何锡藩，第三协统领陈炳荣，第四协统领张廷辅。军队组织仍照清新军制度。
军政府派吴兆麟、李作栋、蔡济民、徐达明四人清理全省储款，合共有4000万元，因此经费颇为充裕。
同时有谋略处，以蔡济民、吴醒汉、邓玉麟、高尚志、张廷辅、王宪章、徐达明、王文锦、陈宏诰、梁鹏等担任。另成立招贤馆，派刘度成负责。招贤馆成立后门庭若市，饶汉祥等都是这时来投招贤馆的，由于招贤馆文士日多，军政府电文布告多交由招贤馆办理，不久军政府复设置秘书处，以杨玉如为秘书主任，饶汉祥为副主任。
各省响应革命
湖南是一个到处埋藏了革命爆炸物的省区。宣统元年（1909）湘省水灾，粮价飞涨，长沙南门外一个寡妇买米少了几个通洞钱，米未买到又受侮辱，回家就上吊死了。当地人民激于义愤，群起把米店捣毁，由此扩大成全省性的抢米潮。宣统三年（1911）又闹了一次保路救国的大风潮，使湖南的革命空气，激昂到了极点。当时湖南新军只有一个混成旅，官兵合计4000人，旧军和巡防营则有1.3万多人，湖南巡抚余诚格看到这个形势，就打算利用旧军牵制新军，敦请地方上一位文武兼备的绅士黄志浩来担任湖南全省巡防营统领。黄字泽生，湖南黔阳人，小时读书不用功，老师骂他说：“你这个懒东西，将来如有出息，可以挖掉我的眼珠子。”他受了这次侮辱乃发愤读书，后来，竟成为一个文武全才的人，先后做过江西右江道和四川提督，最后任湖南教育会长。余诚格邀请他时竟跪在地上，大有公不出山，苍生奈何之慨。他这才勉强接受了。可惜湖南新军来不及训练和调度，武昌起义的炮声便响了，武昌起义后的第12天，九月初一日长沙革命党人在大西门正街，贾太传祠放了一把火，驻扎小吴门外的新军就冲进城来，直奔巡抚衙门。余抚台听说兵变，立刻跑出来向革命军作揖，又是行礼，余说：“诸位要革命兄弟是非常赞成的”。革命军听了满高兴，其中却有一个士兵，指着黄忠浩说：“这个人是汉奸”。余抚台连忙解释说：“黄军门是好人，诸位不要难为他”，他话还未说完，就被革命军把黄拖到小吴门城墙上，用马刀把他剁死了。
余诚格趁大家不注意时溜到盐道衙门，和他的父亲以及亲戚汪道台，一同化装逃走。来不及逃的兵备道王毓江、劝业道王曾绶、长沙知县沈瀛都被革命军处死。后来知道劝业道王曾绶早已逃走，他亲戚孙哲寿代他看守门户，因而被杀。新军全部变成了革命军基干，可是新军协统云南人杨晋却亦逃之夭夭。
革命军推举共进会会员焦达峰为湖南军政府都督。焦达峰名大鹏，字鞠荪，湖南浏阳人，年19，东渡日本，加入同盟会。邵阳人陈作新为副都督。新军把旧军都吞吃了，于是湖南革命军突然变成了5万大军，编成了5个师，师长是：余敛翼、赵春霆、曾继梧、王隆中、梅馨。梅馨于九月初十日煽动了一部分士兵进攻都督府，焦都督腰佩长柄东洋指挥刀，脚上穿了一双长统鞋，亲自跑出来想向变兵说话，竟被乱兵开枪打死。在此之前陈副都督骑马到北门外和丰洋火厂弹压乱兵，在城外古吊桥关帝庙附近，也被乱兵杀死。湖南都督一职乃由湖南咨议局选举参议院议长前任咨议局议长谭延？继任。
谭延？字组庵，湖南茶陵人，他父亲谭钟麟曾任陕甘总督和两广总督，他是庶出。谭钟麟聘请安化县老儒黄凤岐（字苗舟，别号芳久）做他的老师。这位黄大儒不但长于文章，而且还精于技击，能够用一只手把四尺多高的方砖直劈下去，每块砖都被劈成两半，就像刀切豆腐一样。他教了谭延？很多本事，谭又从戈什哈学会了骑马和打靶子。虽然谭身通绝技，可是他却是个文人，不懂军事学，因此他做都督后，骄横的湖南将军们并不把他放在眼里，并且背地里给他起了一个绰号叫“谭婆婆”。如同湖北人叫黎元洪为“泥菩萨”一样。当焦、陈遇刺后众推谭时，即由军士八名，抬破舆一乘赴谭宅迎接新都督，谭再三请辞，军士强谭入轿，拥入都督府，从士兵林立中扶谭立桌上，谭乃接印就职。
谭为了表示自己是一个文武双全的都督，便规定每天清早在湖南省教育会广场上跑马，凡是都督府的参谋、副官和卫队营的连长以上军官都要参加。谭都督一马领先，开始时有十多匹马，雄赳赳气昂昂地绕着广场跑，可是到二三十圈以后，就逐渐有人马退出，直到最后只剩下一个又黑又胖的汉子，能够一口气跑上50多个圈子，这人不是别人正是曾经中过会元的“谭婆婆”。谭还有一次露了他的本领，九月间广西宣布独立，王芝祥带领赵恒惕一旅北上，路过长沙。湖南将领久慕王精于射击，乃邀请王到小南门校场，表演打靶子。王一连射了十枪，其中有七枪击中红心，观技的有一万多人，一致鼓掌喝彩。这时候谭却慢吞吞地把王的枪接过来，也一连放了十枪，全场哑然，不知都督是不是会在贵宾前出丑，怎知谭的十枪却枪枪都击中了红心，大家才知这位都督原来有百步穿杨的绝技。
焦达峰、陈作新的死难，表示湖南地方势力对于纯粹的革命党人，是不相协合的。焦年轻，任都督时不过26岁。当湖南起义成功后，谭人凤和居正就商请黎元洪协济武器，黎即发枪3000，派卫队营长刘佐龙送谭人凤至长沙。谭人凤见焦达峰之命令在长沙不能贯彻，湖南咨议局士绅把持湘政，便建议解散议事机关，集中事权于都督，而焦自获湖北械弹后，即命将原新兵一协扩为两协，命王隆中率一协先发援鄂，一协驻岳州作预备队，并未计较自己的安全，故一变而遇害。
谭的出任都督，在当时湖南是最适当的，因为他有人缘和人望。举例说，当时南路巡防统领张其钅皇，书生而知兵，所部亦有纪律，拟联黄忠浩旧部黄岱来攻长沙，一闻谭任都督，张因与谭至交，立即解除兵柄微行来省，两人把晤，欢若平生。
两湖（湖南和湖北）起义成功后，先后响应的有：
陕西党人景梅九、井勿幕鼓吹革命，新军备受影响，遂于辛亥年九月初一日发动，占领西安，自巡抚以下清吏逃避一空。初三日分兵据渭南、临潼等县，推举日本士官学校毕业、后在新军任管带的张凤岁羽为民军大统领，张益谦为民军副统领，其后和武昌联络后即改称都督府。
辛亥年九月初二日，江西九江新军起义，宣布脱离清政府，推举新军标统马毓宝为都督，占领湖口马当要塞。消息传到南昌，绅学商各界联合新军协统吴介璋起事，初十宣告独立，推举吴介璋为江西军都督。不久吴被周恩灏推翻，改由彭程万继任江西军都督。九江的马毓宝乘南昌内乱，带兵到南昌去夺帅印，九江由朱汉涛任留守司令。因朱无能，同盟会会员鼓动军队杀了朱汉涛，改推陈廷训继任九江军司令，并派欧阳武带兵进省，赶走了马毓宝，最后由同盟会会员李烈钧继任江西军都督。
山西巡抚陆钟琦，听到陕西独立后，惧革命军来攻，乃派新军占领潼关。九月初七日晚新军领取械弹后，同盟会会员姚维藩（任新军参谋），煽动军队起义响应革命。初八日晨新军蜂拥入城，陆钟琦全家被杀，推举新军标统阎锡山（日本士官学生）为军政府都督。
九月初十日云南宣布独立。当时云南是国防地区，所以驻军比一般的省区为多，有新军第十九镇一镇，统制是钟麟，下辖三十七协协统蔡锷，三十八协协统曲同丰，总参议是靳云鹏。云南总督李经羲对蔡锷最为赏识，蔡乃推荐士官同学罗佩金为七十四标标统，唐继尧和雷飙为管带，于是云南新军将领中多是留日士官学生。李经羲因闻各地革命军起，恐滇军新军响应，遂于九月初七日晨操时，突然下令把士兵的军械收回，于是军心甚为激愤。初十日蔡锷率部起事，新军响应，先夺枪炮，继攻总督署，酣战一昼夜，占领昆明，乘胜攻取蒙自，推举蔡锷为军政府都督。蔡派兵护送李经羲出境，钟麟因抗拒革命被杀，靳云鹏化装轿夫逃出云南。靳云鹏是北洋武备学堂毕业的，他和曲同丰后来都同列为段祺瑞手下的“四大金刚”。
上海向为革命根据地，自东部同盟会成立后，长江流域革命多策源于此，主事者陈其美。丁怀瑾在日本组织敢死队赶来上海，革命同志高子曰、杨谱生率志士进攻制造局，未能攻破。陈其美亲往招降，反被守军扣留。丁率敢死队拼命猛攻，九月十四日早上攻破，救出了陈。革命同志公推陈其美为沪军都督，驻泊吴淞之海军舰队继之宣布独立。九月十四日吴淞光复，上海局面从此大定。
辛亥年九月十四日，苏州绅商推举代表谒江苏巡抚程德全，请程宣布独立。程在犹豫中，十五日新军各队先后进城，一面进驻关要，一面请谒巡抚，程乃同意独立。新军拥程为江苏都督。十六日钮永建光复松江，十七日林述庆光复镇江，十九日扬州亦为革命军占领，二十一日停泊镇江江面镜清、保民等14艘舰艇同时响应革命军。
浙江方面，巡抚增韫拒绝浙江咨议局要求独立，九月十四日沪军都督陈其美派遣蒋中正率领敢死队驰来杭城，午夜二时，蒋令杭城新军八十一、八十二两标进攻抚署，连掷炸弹，抚署被毁，活捉增韫。十五日改咨议局为军政府，宣布独立，举汤寿潜为都督。
贵州新军自云南起义成功后，即跃跃欲动，革命党人赵白麟、黄泽森等从中运动，九月八日，赵、黄与新军官佐会议于浙江会馆，密谋起义。十四日革命军起事，贵州巡抚沈瑜庆等悉逃避一空，于是公推新军教练杨荩诚为军政府都督。