任职翰林

光绪十二年(1886年)中进士，先授翰林院庶吉士，光绪十五年(1889年)授编修。张之洞(军机大臣、东阁大学士)、李鸿藻(翰林院掌院学士)为其师长。编修为七品官，俸银甚少，生活清苦。人劝其外放知州、知县，未从。因京官具有接近上层人物的优势。

然而徐世昌在翰林一住九年，未办过一次学差、试官之类有利之事;但他并不急功近利，而是积极结交，疏通上下，同时勤苦读书，关心时事，作好各方面准备，以待时机。翰林院是中国封建社会为科场尖子而设的最高机构，凡以科举进身之文士，无不孜孜以求。但徐世昌因不见宠于大学士李鸿藻，李鸿藻认为徐世昌“虚矫过人”，因而不得宠难以发达。但徐世昌向李鸿藻介绍袁世凯，通过李鸿藻，袁世凯为李鸿章所常识，向朝廷推荐他督练新军，却成为袁世凯发展的起点，同时也成为徐世昌仕途中走向发达的转折点。

徐世昌在翰林院已是“板凳要坐十年冷”，到第十年终于有了转机，光绪二十三年(1897年)，袁世凯向清廷奏请徐翰林兼管新建陆军稽查全军参谋军务营务处总办(相当于秘书长兼参谋长)，徐世昌欣然就任。虽然编制、原职、级别均予保留，但总是以高就低;徐世昌却毅然离开翰林院，全力以赴，总揽全军文案并参与机密，袁世凯不在时且代理其职。从此他成为袁世凯的得力智囊。

佐理袁幕

徐世昌到任不久，袁世凯即因克扣年饷、诛杀无辜被人告发，军机大臣荣禄与陈奎龙负责查办。徐世昌与陈奎龙为同榜进士，私交甚笃，于是为袁世凯说请，袁世凯得以逃过一劫，使一场弥天大祸消弥于无形，袁世凯自是对徐世昌感恩不尽。徐世昌在小站练兵工作虽只两年多，但他一来便受到袁世凯的高度信任与尊重，言听计从，称之为兄;二来是翰林出身，受到将领的尊重，皆称之为师;三来工作勤奋，自学军事及英语，先后编写了《新建陆军兵略存录》及《操法详晰图说》十三册，以统筹全军训练及教育，成绩卓著，声望很高，从而奠定了自己在北洋军队中仅次于袁世凯的地位，也达到了“以文修武、以军功进身”之夙志。小站练兵，是中**队走向近代化的里程碑，袁世凯、徐世昌皆功不可没。徐世昌最先提出了比较完整的近代化军事理论，制订了中西结合的军制、法典、军规、条令及战略徐世昌纪念币战术原则。后来的“北洋三杰”--王士珍、段祺瑞、冯国璋皆是从小站新军中成长起来的佼佼者。

徐世昌与袁世凯一样，即有政治野心、也有爱国热情，徐世昌在翰林院时曾因甲午战败，与数十名同事联合弹劾李鸿章;时值戊戌变法，徐世昌、袁世凯都参与了维新运动。但在关键时刻，当新旧势力交锋、维新势力将希望全部寄托在掌握军权的袁世凯身上时，袁世凯却听信了“军师”徐世昌之言:“帝虽一国之主，然当政日浅，势力薄弱;后(西太后)则两朝总持魁柄，廷臣疆帅，均其心腹，成败之数，可以预卜。与其助帝而致祸，宁附后而取功名。”袁世凯深以为然，遂向荣禄告密。在义与利的选择上，徐世昌、袁世凯很现实地选择了趋利避害。二人均以戊戌六君子之血染红了顶戴花翎，从此深受后党恩宠，平步青云。诚然，即使当时徐赞成支持新党，亦是以卵击石;“宁为玉碎，不为瓦全”，历史上又有几人不过袁世凯之恶在于阳奉阴违，两面三刀，十分险恶卑劣，故当时有民谣骂袁世凯曰:六君子，头颅送，袁项城，顶子红，卖国党，邀奇功，康与梁，在梦中，不知他，是枭雄。袁世凯因难逃其责，幕后高参徐世昌亦难辞其咎。

清廷重用

光绪二十六年(1900年)，八国联军攻入北京，慈禧太后与光绪帝西狩，徐世昌随行护驾，得到青睐。张之洞、袁世凯又交章保荐徐世昌，徐世昌遂得重用。在随后的三年中，他相继涉足清廷政务、财务、军务、学务。光绪三十年(1904年)，徐世昌得任中国历史上最后一次科举会试之阅卷大臣，也圆了徐世昌十年翰林以来主考之梦。