《中国银行则例》公布后，财政部于1913年5月23日咨请外交部转知各国银行，中国银行“实系国家之中央银行”。中国银行于1912年至1928年间成为了南京临时政府和北洋政府的中央银行。

当时国家虽然名为独立，但是财政金融大权实为帝国主义外商银行所掌握，加之政府腐败，军阀混战，中国银行处境艰难。但中行仍积极发挥中央银行职能，努力加快发展，抗衡外商银行。

一、代理国库。作为中央银行，中国银行受政府委托经理国库。

（一）收兑军用票券。由于当时战事频繁，所需经费浩大，造成财政困难，军用票券于是被大量发行。南京临时政府发行各种军用钞票共500万元，中国银行设立多处军用钞票兑现处进行军票收兑工作，效果显著。1913年3月4日，中国银行复函财政部称已陆续收回军钞499.1万元，至此收兑军用票券工作告一段落。

（二）代收税款。1913年4月，财政部颁布金库章程，委托中行掌握总金库和全国分支金库，希望逐步把金库统一起来。中行积极筹备接收各省金库，或设分行，或托官银钱号代理。在接收过程中遇到了不少困难，很多地方金库以要求中行在地方有困难时提供垫款为条件，拖延移交。后经多方努力，至1915年底，中行已接收各地关税21处、盐税38处、各省金库15处，经收税款占全国税收50％以上。中行在接受金库的过程中虽然垫付了六七百万元而未能收回，但也因此广设分支机构，扩大了存放款和汇款业务。

（三）经理外债本息的偿付。北洋政府除承认清政府所借大量外债外，又继续大举外债，在短短的16年间，共借外债387次，金额约计12.8亿元。作为中央银行，中行承担了经付外债本息的任务。时常因为政府拨款不足，中行须代政府垫款，给中行带来不少损失。

二、协助政府办理公债事务。中行受政府委托，办理募集或偿还公债事务。北洋政府从1912年到1926年正式发行债券27种，金额达6.1亿元。中行是以上债券的主要经募人和销售人，同时也通过销售中的折扣和手续费等获取利益。
中国政府1913年向海外发行公债，由中国银行代理

三、发行货币。1914年2月8日，《国币条例》公布，中国银行是该条例的主要执行者，发挥中央银行作用。各地中行会同交行回收旧银币改铸“袁大头”银元，后来改以生银铸造，新币产量日益增加，逐渐成为流通主币。“袁头币”铸造量很大，估计在5.9亿元以上。本次发行的新币可以称得上是中国铸币史上唯一获得成功的银币。

由于历史上中国纸币不如外国纸币币信好，加之当时国库尚未统一，金库支付不可能都用中行钞券，这些客观因素给中行发行纸币带来了极大的困难。从1912年起到1915年底，中行发行纸币额折合银元从106万元增为3844万元，虽然增长了38倍，但是距当时市场的需要数量相差还很远。1915年政府公布《取缔纸币条例》，规定银钱行号一律禁止发行纸币，已发行的纸币，须在规定期限内收回。原来有发行权的银行，其所需兑换券得向中行领用。为此上海中行创设了领用暗记券制度。所谓暗记券是指发券银行在钞券上加一暗记，代表不同的地名和领券单位，有关专业人员据此可识别这些钞券是由哪一家银行所领用或回笼。这一制度是中国银行纸币发行史上的独特创造。实现领用暗记券制度后，发券行和领用行都逐渐增加，效果显著。

中国银行在北洋政府期间，兑换券发行额直线上升，1912年发行额为106万，1927发行额增为1.59亿元，增长了150多倍。这对建立稳定的金融秩序发挥了很大作用。同时，中行作为中央银行期间，财政垫款问题严重，到1925年底，中行垫款积欠数为2373万元，占各银行垫款总积欠数的78％以上，中行的财政垫款数额之大和负担之重，由此可见一斑，这对中行的发展产生了严重影响。

在行使中央银行职能的16年间，中行走过了一段不寻常的前进历程，在曲折中实现发展。到1928年底，全国各发行银行的发行总额约2.95亿元（不包括不兑现纸币），中行发行额占58%；全国各银行的存款总额为9.83亿元，中行的存款额占39%，成为当时国内规模最大、实力最强、信誉最好的银行，为后来中国银行的近代化和国际化打下了坚实基础。
中国银行1913年-1927年资产总额增长图（单位：元）