1922年4月，第一次直奉战争爆发，奉系败退关外。黎元洪任大总统后，授予吴佩孚“孚威上将军”衔。1923年2月，吴佩孚执行曹锟的命令，镇压了京汉铁路工人大罢工，造成“二？七”惨案。4月，吴佩孚在洛阳举行声势浩大的50寿庆，各省督军、师、旅将领及各国驻京使馆武官都云集洛阳，清废帝宣统也派其摄政王赶来祝贺。康有为亲书寿联祝贺，寿联曰：“牧野鹰扬，百岁勋名才半纪；洛阳虎视，八方风雨会中州。”10月，曹锟贿选总统后，任其为直鲁豫巡阅使。吴佩孚驻西工的巡阅使署，实际上成了北洋军阀的“太上政府”。
1924年10月，在第二次直奉战争中，由于冯玉祥在北京发动政变，吴佩孚遭到惨败，当年底退出洛阳。
1925年10月21日，吴佩孚在武汉就任河南等十四省讨贼联军司令，1926年3月，吴佩孚重新占领洛阳。10月，奉系军阀首领张作霖起兵反吴。1927年2月，奉军占领郑州，吴佩孚退守巩县；4月中旬，武汉国民政府决定继续北伐；5月，冯玉祥的国民革命军第二集团军，由潼关东进，策应北伐军。吴佩孚召集镇嵩军将领张治公、柴云升等在巩县开会，要求各部抵抗冯玉祥东进，但二人态度暧昧，吴佩孚知豫难保，退往南阳，后退往四川。
镇嵩军是洛阳近代史上一支较大的地方军阀武装，组建于1912年。吴佩孚在洛阳数年中，与镇嵩军的关系直接影响了他的事业成败。
镇嵩军的主要首领是刘镇华。刘镇华，河南巩县人，清末秀才，后又就读保定政法学堂。1911年11月中旬，刘镇华和“豫西大侠”王天纵率领张治公、柴云升、憨玉琨等部绿林武装3000余人，抵达潼关投入张钫的秦陇复汉军。民国成立，陕军裁减，张统领的人数最多，但只改编为一个师，要裁减3000人以上，张钫就把这一部分人员编为豫西地方部队，分驻在河南府(洛阳)、陕州和汝州所属的22个县。这一地区靠近中岳嵩山，故命名为“镇嵩军”。因刘镇华与这些人有历史渊源，张钫就保荐他为镇嵩军统领并兼豫西道尹，当时编为三个标：第一标统是柴云升，第二标统是张治公，第三标是骑兵，标统为憨玉琨。另外，还有一个炮兵营，管带为武衍周。
1918年3月，刘镇华将原来三个标的部队扩张为三个路，受陕西督军陈树藩之请，离开豫西，到陕西和受孙中山影响下由张钫成立的靖国军作战，刘镇华当上了陕西省长。
1920年7月，直皖战争爆发，陈树藩投靠皖系，而刘镇华则伪装中立，暗中投靠吴佩孚。1921年7月，吴佩孚派阎相文为陕西督军，率阎治堂第二十师、吴新田第七师和冯玉祥第十六混成旅，日夜兼程入陕，驱逐陈树藩。兵至潼关时，刘镇华逼陈树藩下野。阎相文顺利进入西安后，刘镇华不仅稳稳地保住了省长地位，而且还乘机将陈树藩部姜宏谋团并入憨玉琨部下，这样既增强了镇嵩军实力，又取得了吴佩孚的信任。
阎相文督陕不久自杀，由冯玉祥接任督军。1922年4月，第一次直奉大战，吴佩孚把冯玉祥的第十一师和胡景翼的一个师，调到河南，攻打河南督军赵倜。冯率师离陕后，先是让刘代理陕西督军，后又保刘为督军兼省长。刘镇华大肆扩充军队，到1924年已有4个整编师，加上杂牌队伍，官兵已达十万人。这时，刘镇华在西北俨然成为异军突起的新军阀。
1924年10月，第二次直奉大战开始，刘镇华为表示对吴佩孚效忠，派张治公部到山海关参战。冯玉祥、胡景翼、孙岳在北京发动政变，第二次直奉大战直系失败。吴佩孚退回洛阳后，令驻在陕西的刘振华、憨玉琨的镇嵩军东出潼关，开往郑州，以加强河南防务。此时，胡景翼的国民二军已从直隶进逼河南。而刘镇华、憨玉琨认为出兵河南，逼吴下野的时机已经成熟。于是，在1924年12月2日，向吴佩孚下达了立即离开洛阳的最后通牒。刘镇华派三十五师憨玉琨出陕，乘机占领中原，企图使豫、陕均置于自己的统一掌握之下。
憨师赶到郑州时，胡景翼已自任河南督军，刘、憨将东进部队撤回荥阳、洛阳之间，严阵以待，坐视变化。1925年初，胡景翼和岳维峻率国民二军先后占领开封和郑州，即向刘镇华和憨玉琨提出统一河南政令的要求。胡憨之战终于在1925年2月25日爆发，镇嵩军全线崩溃。柴云升退至卢氏，后转到陕南；张治公沿黑峪、栾川，退至白河一带；王镇率憨玉琨残部退至商雒；刘镇华只身跑到山西阎锡山处避难。国民二军李虎臣率部进入西安，赶走直系吴新田，当了陕西督军。不久，胡景翼死于开封，河南督军由岳维峻接替。
刘镇华在山西无法容身，再次投靠吴佩孚。1925年10月，吴佩孚在武汉就任“十四省讨贼联军总司令”，刘镇华为讨贼联军陕甘总司令。这时，吴即让刘到陕南召集旧部进军豫西，集中力量共同消灭在河南和陕西的国民二军。1926年2月下旬，镇嵩军柴云升、王镇、梅发奎等部围国民二军8万于陕州。
李虎臣却成功突围，率国民二军残部占据西安。1926年4月，吴佩孚令刘镇华率柴云升、王镇、贾济川、梅发奎等8个师，号称10万大军，浩浩荡荡抵达西安。
李虎臣邀请驻守三原的国民三军杨虎城部前来支援。镇嵩军围城七八个月，未克西安。这时，广东革命政府号召北伐，冯玉祥在苏联急驰回国。1926年9月17日，在五原集结旧部，成立国民革命军第二集团军，立即率部南下。刘镇华慌忙部署撤退。冯军乘胜追击，于11月底，解了西安之围，然后控制了潼关。
1926年10月，奉系张作霖起兵反吴。1927年2月，奉系占领郑州。吴佩孚退到巩县孝义兵工厂。当年5月，败退到豫西的镇嵩军背叛吴佩孚，投靠冯玉祥，吴佩孚从此下野，退出政治舞台。
民国洛阳城由两部分组成，即洛阳老城和西工新区。洛阳老城沿用清代河南府城，基本无变化。西工新区则规划于民国初年，完成于吴佩孚时代。
当时的西工新区是以西工兵营为中心的新城区。西工兵营位于今洛阳市西工区中州中路两侧，由袁世凯于1914年组织兴建。在洛阳，甚至在我国近现代史上西工有着重要意义，许多重大的军事、政治事件与之密切相关。现存的吴佩孚司令部旧址是西工兵营的重要组成部分，为省级文物保护单位。
1912年2月12日，清朝末代皇帝宣统(溥仪)宣告自行“逊位”，清代结束。不久，孙中山也辞去临时大总统职务。3月，袁世凯当选为中华民国临时大总统。袁世凯选定洛阳作为屯兵之地，在此修建新式兵营，训练新式陆军。他委派官员到洛阳勘察地形，规划选址，决定在东起五门屯、西至灵官庙、南抵下池、北到金谷园的区域内修建兵营。从1914年开始，建窑烧砖，并招集石家庄等地的建筑商齐集洛阳，进行大规模的建设。经过两年的紧张施工，西工兵营初具规模，共耗资白银170万两。营房全部为砖木结构，木料则是从东北运来的红松。由于该工程位于当时洛阳城的西关外，当地人多来此打工，所以称这里为“西工地”，后简称“西工”，这便是今天“西工”这一地名的由来。
吴佩孚驻屯洛阳后，大规模扩建西工兵营，扩地1000余亩，营房由5000间增至12000间，又在公馆街扩建房院百余所，以及增加商业、交通等基础设施。
经过扩建后的西工兵营整体建筑坐北朝南，大体呈东北、西南走向。整个营房完全是按照北洋陆军师的建制而兴建的，即步兵四个团，骑兵、炮兵各一个团，工兵、辎重各一个营。兵营北侧的四座营房住步兵团，南侧西面的四座营房住炮兵团，骑兵集中在南侧东面的一座大营房内。工兵营、辎重营住在西侧两座较小的营房内。营区中央为司令部和大操场。司令部平面呈“目“字形，前后共三进院落，有南北并列的三座大瓦房，两侧为厢房，建筑布局与传统的四合院相近。
西工兵营以司令部为中心，营房分布其周围。司令部门前有东西大道，道南有阅兵台，道北有地下会议室(即广寒宫)，阅兵场以南还有六处院落。司令部东为花园，另有高级住室一处，室内有地下室，经地下室暗道可通往飞机场和火车站。
西工兵营西半部的北、西、南三面修建有壕沟，兵营西北部(今西小屯村)有电厂；兵营西南壕沟外的七里河涧水东有兵器物资库；兵营北有飞机场和金谷园火车站；兵营东有营市街(今西工区小街附近)和公馆街(今洛阳市政府家属院一带)，两处共建有房屋1300余间，这里是商业区和住宅区。
1920年前，洛阳街道及商户门前，夜晚多用棉油、煤油和蜡烛灯笼照明。后来，官府、富户门前则用汽灯照明。1920年，在吴佩孚支持下，洛阳“临照电灯公司”建电厂一座，供火车站、政府机关及部分商店照明用电，街道开始安装路灯。
经过吴佩孚的这次扩建，基本奠定了西工区的基本布局，直到1954年无大的变化，今日西工区也沿袭了那个时期的布局。
洛河横贯洛阳，洛河上的隋唐天津桥毁于金代战火，此后六七百年间，洛阳城南的洛河上再也没有坚固的桥梁。
1920年，吴佩孚屯兵洛阳，他决定建一座钢筋混凝土大桥。
1921年，上海北方工赈协会会员来到洛阳，吴佩孚利用这个机会，发动社会各界出钱出工，开始在洛河上修建大桥。此桥于1922年6月建成，长206米、宽6．1米、23孔，钢筋混凝土结构，为中原地区第一座现代化大型桥梁。他在该桥第12孔上方内侧镌刻“天津桥”3个隶书大字，桥名上方刻“上海北方工赈协会重建”10个小字，落款为“民国十年”。
吴氏天津桥又称“老吴桥”，今残桥遗址仍存。
在修建天津桥的同时，吴佩孚对市内街道进行整治，开辟了从西工兵营到洛阳车站(今洛阳东站)汽车客运，有车1辆，随车售票、定点停车，这是洛阳最早的公共汽车客运线路。
吴佩孚以洛阳为中心，初步建立起中原公路网。洛阳市以东的郑(州)洛(阳)公路，以西的洛(阳)潼(关)公路建立于这个时期。郑洛公路分南线和北线：南线自洛阳经偃师的高庄向东南，过登封、密县到郑州，全长140公里；北线由洛阳至开封的古驿道修筑而成，曾铺设石子路面。洛阳至偃师间地势平坦，路基宽多在8米左右。
这个时期，修建了洛常公路、洛孟公路等。
洛常公路，自洛阳经孟津、孟县、温县、沁阳到博爱，全长94公里。时称洛(阳)博(爱)线。原为洛阳至沁阳古驿道，于1924年修建，路基宽7米左右。洛孟公路，南起洛阳，向北经吕祖庙、朝阳到孟津北部。时称洛(阳)长(华)公路，后称洛(阳)横(水)公路。是洛阳市经长华、横水通往新安狂口(黄河渡口)的一条公路。
吴佩孚在洛阳期间，计划创办的直、鲁、豫、鄂、陕5省6条长途汽车路线，并着手建设洛界公路。洛界公路，北起洛阳，出龙门在伊川水寨交郑卢线，在汝州的临汝镇过汝水入平顶山，过许昌、周口至豫皖交界处界首。与洛常线连接，是洛阳市晋煤南运的主要通道。该线于1924年始建，是民国时期一条重要交通线。
吴佩孚重视航空事业的发展。1920年9月吴佩孚在金谷园首次修建洛阳飞机场，面积200余万平方米，有飞机3架。三年后，开办洛阳——西安、洛阳——郑州之间的民用航空业务，这是洛阳民用航空之始。
河洛文化是以洛阳为中心形成和发展起来的一种地域文化，它的发展共分四个时期，即先秦河洛文化的滥觞期、汉唐河洛文化鼎盛期、宋元明清河洛文化转型期、民国以来河洛新文化的形成和发展时期。
新文化的兴起是民国时期洛阳文化的重要特色，随着新闻出版、新式书店、新型图书馆、教育馆、戏曲、电影事业的发展，一种有特色的河洛新文化逐步形成。而这个过程中，吴佩孚起的作用甚大。
新文化运动的代表人物是陈独秀、李大钊、鲁迅，阵地是北京大学。吴佩孚对新文化运动及在新思想影响下爆发的“五四运动”是支持的。例如，在五四运动中，他接二连三地发表通电，反对在“巴黎和约”上签字，主张取消中日密约，支持学生的爱国运动，达到了“当时的报端，几无日不有吴氏之通电，且语语爱国，字字为民”的程度，致使“吴氏之大名，遂无人不知，吴氏之行为，无人不注意”，从而博得舆论的好评，以至有人把其当成北洋军阀集团中站在人民方面的“英雄”，将其捧为“救时之伟人”。他到洛阳后，推行教育改革，各县均成立教育局，成立一批新式学校。他礼敬林东郊等洛阳教育界名贤，礼敬来洛的新文化运动主将们。例如，陈中凡《鲁迅到西北大学的片断》一文说，1924年7月，国立西北大学及陕西省教育厅合办暑期学校，函聘国内着名教授前去讲学。计有鲁迅、夏元等14位名教授。东南大学应邀讲学的有三位教授：陈中凡(国文系)、吴宓(西洋文学系)、刘静波(政治系)。到洛阳，吴佩孚闻讯，当晚宴请会晤了夏元等知名教授，并论及新学、旧学之异同。
吴佩孚重视报业的发展。民国初年，洛阳出现了现代报刊。1919年刘吟航创办的《河洛周刊》为洛阳最早的民办报刊；吴佩孚驻洛阳期间创办的《河南简报》是最早的官报。这个时期，商务印书馆、中华书局、世界书局来洛阳设立分馆、分局和特约所。
1923年夏，吴佩孚为庆祝自己的50寿辰，在西工的检阅台放映电影。全城万人空巷，前来观看。这是洛阳首次放映电影。次年，上海大陆电影公司在洛阳拍摄《吴佩孚风采》和《洛阳风光》两部纪录片，这是洛阳最早的电影拍摄。
吴佩孚重视儒学、文物古迹和宗教信仰。儒学方面，他修缮了邵雍祠。邵雍祠位于洛阳市定鼎路洛河桥南安乐窝村，是北宋着名的理学家邵雍的故居。邵雍为北宋的理学奠基人之一。居洛40多年，潜心治学。主要着作有《皇极经世》、《渔樵问对》、《伊川击壤集》等10万余言。今存邵雍祠堂，位于村内，坐北向南，遗存“皇极书阁”三间，大殿、二殿、石碑10余方。大殿塑有邵雍像，以祀供奉，现存的建筑基本上是吴佩孚修复以后的状况。
佛教方面，他修缮了古唐寺。古唐寺在洛阳老城东北唐寺门村东，今陇海铁路与焦枝铁路交叉处东南角。古唐寺原为唐中宗神龙元年(705)在城东(今塔湾村西头)所建之福先寺，武则天曾为福先寺撰写浮屠碑文，北印度高僧阿弥真群、中印度僧人善无畏等，曾先后在该寺译经。着名画家吴道子曾为该寺作“地狱变相”壁画。明天启年间洛水暴涨，冲毁寺内高塔。洪水过后附近乡人将福先寺遗物北移今址，重新建寺。清康熙三十五年(1696)里人王善信重修该寺，清末毁于火灾。吴佩孚到洛阳后，命参谋长张佐民重修该寺，今门额题“古唐寺”三字刻石为这次重修时的遗物。
同时，吴佩孚对关林、龙门、上清官、文庙等文物景点也很重视，多次拜谒这些地方。他参加关林庙会、龙门庙会，观看民间演出。正是本庙会上，洛阳曲剧、河洛大鼓形成。
