1922年6月下旬,王奇峰在军校毕业后决定和徐粱一起返回奉军效力,同被任命为东三省保安总司令部(总司令张作霖)中尉差遣。两个月后,徐梁为求担任实职申请调往黑龙江军官养成所任职,王奇峰选择继续留在总部服务,后于1923年8月调升骑兵第3旅(旅长苏锡麟)上尉参谋,而徐梁经过军官养成所的任职,此时成为骑3旅的少校参谋了。骑兵第3旅时驻沈阳,被张作霖作为警卫部队使用。1924年9月第二次直奉战争爆发后,骑3旅编入第6军(军长许兰洲)序列,配合友军进攻朝阳、赤峰,王奇峰在这次战争中奉命侦察敌情、测绘地图,使骑3旅成功绕过平泉,从侧面威胁直军,完成了作战任务。
1925年5月,张作霖将所辖部队整编为二十个师,其中骑3旅被编入第13师(师长张九卿)序列,在这次变动中王奇峰升任骑3旅(旅长萧国庆)第6团(团长彭根国)少校团附,在开平负责全团的训练工作。同年11月郭松龄反奉,王奇峰曾随部南下参与平叛作战,并于战后升任中校团附。1926年12月1日,张作霖于就任安国军总司令时将所辖部队统编为七个方面军团,王奇峰又被提拔为第13师上校参谋长。当张作霖于1928年6月命令所部撤守关外时,王奇峰也随部退守榆关(即山海关)。不久,张作霖在皇姑屯被日军阴谋炸死后,继承其权的张学良随即宣布拥护国民政府,并对所辖部队予以整编。第13师于1928年11月缩编为东北边防军骑兵第3旅(旅长张树森),王奇峰改任第6团上校团长,驻军新立屯,他的好友徐梁同在该旅担任第9团团长。