北京政府執意不準，吳竟自行撤防。南方軍隊乘機反攻，趕走張敬堯，光複長沙。
此時，馮玉祥正率領第十六混成旅駐防常德，也退往河南信陽。
武昌谌家矶暫且栖身
1920年7月初，直皖戰争一觸即發。據傳，駐在漢口的皖系軍人、長江上遊總司令吳光新有勾結張敬堯進攻漢口之意，直系将領、湖北督軍王占元急電馮玉祥速援漢口。第十六混成旅搭乘由小火輪牽引的民用木船，于16日到達長江沿岸的藕池口。這時，直皖戰争已爆發，而吳光新已經被王占元扣留，王又急電馮：“毋庸前來。”
直皖戰争以皖系的大敗而結束。北京政府已為直、奉兩系軍閥所控制。此刻第十六混成旅無處屯駐，隻得沿長江順流而下，在武昌鲇魚套暫住。鄂督王占元指定江北的谌家矶造紙廠暫為十六混成旅駐地，但不供給糧饷。
第十六混成旅名為一個旅，實際上比一個師還大，有1萬多人，大部駐谌家矶造紙廠，另有一部駐距谌家矶20裡的滠口。造紙廠房屋不夠住，官兵就住進帳篷，時值酷暑，天氣濕熱，如同身在蒸籠内。加上瘟疫流行，官兵患霍亂者極多，3個月時間竟病故200餘人。
馮玉祥在駐軍谌家矶期間，曾派營副王冠軍、王書箋(王義元)去河南鄭州、山東曹州（今曹縣）和安徽蒙城募兵。旅部又從招募來的新兵中挑選126名學生，組建學兵第二連，調四團一營四連連長張自忠到旅部任學兵第二連連長(學兵隊下轄2個連，馮治安任隊長兼第一連連長)。
在河南信陽艱苦度日
同年11月上旬，好不容易天氣漸涼，第十六混成旅又奉北京政府命令移駐河南南部，旅部、一團、二團及炮團駐信陽；三團二營及團部駐确山；三團三營駐明港；韓複榘率三團一營駐紮駐馬店。
此間，第十六混成旅的人事又有變動：張樹聲因故請假，三團團長由四團團長張維玺充任，參謀長劉郁芬調充第四團團長，劉骥充任參謀長；谷良友調任一團三營營長，所遺之三團二營營長由學兵隊隊長石友三充任。
石友三瘦小精悍，好勇鬥狠，治軍嚴酷，動辄打罵，曾是他屬下的馮治安、張自忠等都領教過他的“手段”。因此，凡是他的部屬，平時訓練不敢有絲毫的懈怠，由他調教出來的二營，倒是各科成績優異，在全旅堪稱翹楚。馮玉祥十分欣賞石營，每遇貴賓造訪或長官視察，必令石營演練“分列式”，以壯聲色。
作戰時，石友三常常手執皮鞭，腰杆挺得筆直，在陣前往來穿梭，指揮戰鬥，即使在槍林彈雨中，也從不彎腰弓背，故他的部屬誰也不敢畏縮不前。石友三深谙恩威并施之道，平時對二營官兵噓寒問暖，呵護備至；對經濟上有困難的人，更是慷慨解囊，出手大方，因此他的部屬都甘願追随骥尾。韓複榘與石友三關系本來就很好，今又在一個團裡同任營長，自然往還更加密切。
第十六混成旅因為并非曹锟吳佩孚嫡系，沒有自己的地盤，從1920年6月起，第十六混成旅就沒有得到過北京政府一文錢的軍饷，處境十分困難。第十六混成旅移駐河南信陽以來，河南督軍趙倜也不肯接濟糧饷，部隊困頓已極，官兵每日兩餐僅以鹽水就飯吃。
由于馮玉祥平時對部下甚厚，部隊在如此情況下依然保持忠誠。1921年年初，馮玉祥去北京要饷未果回信陽，火車途經駐馬店站，正值風雪交加的午夜。韓複榘率官兵一部冒着嚴寒，在站台上肅立迎候，全成“雪人”，馮見狀極為感動，他在日記上動情地寫到：“韓營長及當地軍隊來接。天極寒，官兵勞苦，予心極不忍。”
與河南督軍趙倜沖突
馮玉祥因為四方籌措糧饷無着，為緩解燃眉之急，隻得截留地方稅款1.4萬元暫時度日；還将河南督軍趙倜從漢陽兵工廠訂購的1500支“七九”步槍據為己有。由此，馮、趙之間引發劇烈沖突。
1921年2月10日，駐防駐馬店的趙倜所部與豫南巡緝營一部因賭博而火拼，互有傷亡。韓複榘為維護地方治安，打出紅十字會旗，冒險為雙方調停。趙倜部先向韓複榘部開火，韓複榘反擊，雙方發生戰鬥。馮玉祥部三團團長張維玺率石友三營由确山趕來增援。馮玉祥為避免事态擴大，下令撤出戰鬥，将韓複榘部調往确山。
3月28日，馮玉祥得悉有一列火車要途經信陽，車上載有稅款20萬元，遂率部分官兵前往信陽車站，攔住火車，截留其中10萬元，以充欠發的軍饷。一星期後，《大公報》即登出《馮玉祥劫皇綱》的消息，還畫了一幅馮站在鐵道上，伸開雙臂，攔截火車的漫畫。
不久，曾被趙倜撤職的河南陸軍第一旅旅長成慎秉承直系的意圖，協同豫北巡緝營，在彰德(安陽)自封“豫北軍總司令”，興兵讨伐趙倜。馮玉祥部奉直系上層命令，準備起兵在豫南呼應成慎。
趙倜派李鵬舉部首先向駐确山的韓複榘營開戰。韓營立即應戰；張之江率所部第二團自信陽馳援韓營。李鵬舉部很快就被包圍繳械。事後，趙倜向北京政府狀告馮玉祥勾結成慎作亂、扣留地方稅款、劫奪槍支；馮玉祥也向北京政府指控趙倜首先襲擊第十六混成旅駐确山的韓複榘營，馮旅“為正當防禦計，不得不派隊往禦，以求自衛，而安地方”。
趙倜麾下師長、歸德鎮守使寶德全打起“包打馮玉祥”的大旗，率部向駐馬店攻擊前進。此時，直系大将吳佩孚考慮到此時還不願和張作霖敵對（奉系軍閥反對直系吞并河南地盤），便突然變卦，指責成慎“犯上作亂”，并派兵進攻彰德，導緻成慎兵敗自盡。事後，吳佩孚讓馮玉祥歸還所繳獲的槍械，向趙倜賠禮道歉。馮隻得從命，親赴開封向趙緻歉，并将所部原有舊槍交還，趙拒收，最後不了了之。
馮玉祥入陝驅陳始有轉機
當時，直系控制的北京政府下令撤換皖系陝西督軍陳樹藩，陳抗命不從。北京政府遂調集閻相文率第二十師、第七師、第四混成旅及馮玉祥之第十六混成旅開赴陝西，武力驅陳。
5月29日，馮玉祥的第十六混成旅官兵分由信陽、明港、确山、駐馬店登上火車，向潼關集結。按即定計劃，讨伐軍分三路進攻，馮玉祥第十六混成旅任左路，走大路以南至南山山脈。馮玉祥在所部原有4個步兵團的基礎上，将全旅編為4個梯隊，馮親率張維玺第三梯隊擔任中央梯隊前進。
陳樹藩部号稱有5旅之衆，但多貌合神離，實際聽其指揮的不過5000人，根本不是直軍對手。戰鬥一打響，第十六混成旅各梯隊便首戰告捷，陳樹藩部全線潰退。7月7日，馮玉祥部已經兵臨西安城下，用野炮轟擊西安城内督軍署。同日，陝西省長劉鎮華開城出迎直系大軍，陳率殘部逃往漢中。閻相文正式出任陝督，劉繼續擔任省長。不久閻相文突然自殺，馮玉祥被任命為陝西督軍，第十六混成旅的處境才有所轉機。