1928年秋天，随着南京国民政府北伐讨奉的顺利进军，蒋介石开始着手整编杂乱无章的军队，将军、师分别整编为师、旅。陈诚所率的两个警卫团和曹万顺的四个团被合编为第十一师。蒋介石本想让陈诚当师长，何应钦反对：“陈诚资历这样浅，怎能与顾祝同（二师师长）、蒋鼎文（九师师长）平起平坐？”蒋介石不言语，但也不得不改变原方案，拟任陈诚为副师长。陈诚倔得很，听到这个变化，二话不说，一赌气从南京跑到上海，不肯就任新职。蒋介石就派人把他从上海找回南京，告诉他：副师长之职乃为暂时过渡，人事财经大权暗由他掌握。陈诚这才舒了一口气，于9月上旬在浦口就职。特为召集黄埔同学开了个动员会，要求同学不要看目前职级小、待遇薄，你当上连排长真能做出成绩来，上级决不会埋没你的功劳。同学们高声答应。陈诚又向曹师长建议：蒋总司令最喜爱黄埔同学，你要得到他的重视，就得多用黄埔同学。我看这个师要整训得好，就要拉一批黄埔同学来当连排长，你看如何？曹万顺不置可否。于是，陈诚按自己的计划开始整训，把那些吸鸦片的官佐通通淘汰，以黄埔同学补充。曹万顺得知后很不高兴，对陈诚不满。蒋介石早悉此情，立即电召曹万顺来宁。曹一见蒋，想大谈陈诚的种种不是，还没等曹万顺开口，蒋介石开门见山：“你忙你的吧，十一师就交给陈诚去办。”曹万顺只得吞声咽气。
这时候，国民党新军阀已形成了最有实力的蒋、桂、冯、阎四大派系。
在蒋桂战争中，陈诚以十一师副师长的名义，实际指挥十一师，取得了西略武汉、北进襄樊的重大战果，声威大振。师长曹万顺，原是北洋军阀、福建督军李厚基的旧部，行伍出身，识字不多，在能力与官场上，都远不及陈诚。部下则趋炎附势，唯陈诚之命是从，根本不把曹放在眼里。1929年夏，曹因处事失当，部队里的黄埔生趁机大泄不满，曹难以维持，调到新编第一师去当师长。好景不长，他率部由武汉到宜昌，轮船被张发奎军缴械，所部各团也相继叛变，致使新一师的番号被撤销，曹本人被免职。
陈诚于这年7月，坐上了师长的正座。
他更加大量起用黄埔学生，凡黄埔三期毕业的，委以营长或少校团副；四期的以连长或营副任用。但条件必须是会带兵，能打仗，没有不良嗜好，不贪财，不怕死，勇于牺牲。陈诚带兵以身作则，部属素质好，作战有力，十一师很快出了名。
各地实力派惧怕蒋介石以编遣名义被吞并，合谋反蒋。10月，冯玉祥通电反蒋。蒋介石迅速做出破冯部署。任命刘峙为第二路总指挥，率领蒋鼎文、赵观涛和夏斗寅三个师开到樊城。指定原在襄、樊的陈诚师就地迎敌。
战斗开始，陈诚师凭借坚固工事，抵抗了两天，难分胜负。蒋派援兵从各地赶来，冯军抵挡不住，纷纷溃逃。蒋介石即令唐生智代行总司令职权，全权处理河南善后，自己于11月下旬返回南京。
不料唐生智与安徽的石友三举兵拥汪反蒋，石友三炮轰南京，蒋介石毫无准备，惊慌失措，急令在鄂西的蒋、赵、夏、陈四个师撤回迎击唐生智。陈诚师与唐生智的两个师在确山遭遇。时值隆冬，雪深过膝，双方就地厮杀，伤亡惨重。紧急之时，陈诚亲率特务营参加战斗，直到援兵到来，战局转稳。战斗停止之际，双方隔壕喊骂。陈军喊：“你们为什么不做革命军，而要跟唐生智反革命呢？”唐军答：“我们也不愿打呀！”陈诚听出苗头，马上派人去劝降。这一着果然灵验，双方混战正酣时，唐部两个营过来投诚，唐部其余部队哗然，不战自退。又赶上杨虎城部奔袭而来，唐军腹背受敌，给养断绝，饥寒交迫，全线崩溃。
讨唐战事结束，十一师回师武汉。
唐生智是北伐著名战将，在确山战败唐生智，不但蒋介石称道，连陈诚本人也颇为得意。在战评会上，陈诚大谈起唐生智失败的原因：第一，谋事不密。孟潇（唐生智的号）喜欢玩弄政治，受了汪精卫鼓动，想和阎锡山、冯玉祥勾结起来，要挟蒋介石，提出条件，反对编遣委员会，以保个人兵权，他不知蒋早已得到消息了。第二，军心涣散。湘军久戍在外，将士思乡。唐忽而拥蒋，忽而反蒋，变幻莫测，部下心存疑虑。高级军官多不满唐的所为，唐自己还莫名其妙。第三，相信迷信，贻误战机。讲到这里，陈诚手舞足蹈，脸上露出一种心满意足的神气，哈哈大笑：“有一个笑话，唐有一个顾老师，即顾和尚，据说神通广大，唐非常相信，什么事都要请顾老师用奇门遁甲来算一算。原来唐的作战计划是头一天发动进攻，可顾的阴阳八卦测定必须推迟一天，唐就照办，举动如此荒唐，安得不败？”陈诚说完，又大笑不止。
尽管陈诚得意，但论功行赏，师长蒋鼎文、赵观涛升为军长，陈诚却坐了冷板凳。为此他发了不少牢骚。蒋介石心里有本账，陈诚功劳是比蒋、赵大，但资格比不上他二人，只好如此。但他赏识陈诚，暗中让他放手扩编队伍，总有机会提升。
