中原大战中，马麒虽派出马步青一旅随冯玉祥部参战，然而，他也在暗中与蒋介石联系，为自己铺设后路。1930年9月，中原大战结束，冯玉祥反蒋失败，马麒父子立即通电拥蒋，又请时任国民政府蒙藏委员会委员长的马福祥在蒋介石面前说好话，蒋介石终因青海鞭长莫及，也很快承认了马麒父子在青海的统治地位。

　　马麒父子投靠蒋介石后，积极为蒋介石效劳，马步芳以他在西宁所组编的青海暂编第一师，向国民军的余部进攻。1931年4月，马步芳又率部众，追剿马仲英部。马仲英节节溃败，最后走避新疆。

　　1931年8月5日，马麒在西安病逝。青海省地方官员黎丹等人推举马麟继任省主席，但马步芳虽只有二十八岁，也谋图其父的地位。不料，南京方面传来消息，蒋介石打算接受于右任建议，准备让青海民政厅长王玉堂暂代省主席。在此时刻，马步芳权衡利害，不想先辈创立的基业拱手让人，于是与青海官员以联名推荐形式，举马麟继任。终于，蒋介石任命马麟继任青海省主席，马步芳任新编第九师师长。

　　马麟虽然当上了省主席，但青海的军政大权实际掌握在马步芳、马步青之手。马步芳一边扩充军力，一边与叔父争权。马麟深知其侄儿心狠手辣，难以与之争锋，只有处处回避。1932年初，胡宗南的中央军第一师进驻天水。胡宗南深感马步芳势力日增，决心剪除。马步芳为了阻止蒋介石、胡宗南进占青海，利用玉树藏僧和青海商人因货物价格问题发生纠纷之机，故意扩大事态，迫使藏僧转请昌都藏军于6月进入玉树地区，爆发了青藏战争。由于马步芳大造舆论，故意造成紧张局势，蒋介石只得命令马步芳出兵反击藏军。双方经过几个月的战斗，至10月初，藏军全线溃败，马军逼进昌都，并与四川刘文辉部联合出击，进军昌都，藏方被迫要求停战。1933年4月10日，藏方与南京政府签订了《青藏和约》。青藏战争不仅使马步芳渡过难关，而且还巩固了他在青海的统治地位。

　　青藏战争刚结束，马步芳又遇到孙殿英率部前来“开发”青海柴达木的威胁。青海是马步芳兄弟的一统天下，当然容不得孙殿英来占去一部分地盘。宁夏的马鸿逵、马鸿宾以及甘肃省主席兼甘肃绥靖公署主任朱绍良都担心孙殿英到来会惹起事端。于是，四马联合朱绍良发起拒孙之战，于1934年3月将孙殿英打败。拒孙之战后，马步芳又派人到何应钦、朱绍良等处活动，使其新编第九师扩编为新编第二军，下辖一师两骑兵旅，兵力增至二万五千余人。