从1912年到1949年这一时期的建筑被称为民国建筑。现在，南京遗留的民国建筑有1000余处，其中百余处被列为中国近代建筑史上的优秀建筑，当中不少建筑出自于杨廷宝的手笔。
基泰建筑事务所在南方站稳脚跟后，将总部从天津移到了南京。杨廷宝在南京创作设计了一系列的优秀建筑，如中央体育场、中山陵音乐台、谭延墓、中央研究院历史语言研究所。他的这些设计作品以适宜的尺度、丰富的细节、杨廷宝为清华大学图书馆扩建设计的正面图1930年，杨廷宝主持设计的清华大学图书馆强烈的文化审美感受给人们留下了深刻的印象。
最能代表其建筑设计风格的作品是南京中山陵音乐台。在这项设计中，充分利用了当地的地形、地貌和环境特点，可以称得上中国近现代建筑史上的不朽杰作。音乐台采用中西合璧的形式，半圆形的露天剧场颇类似古希腊人的做法，利用中山陵东南角前低后高的天然坡地作为观众席，只是用大片的草坪代替了希腊剧场中的石台阶，观众席地而座，可以容纳3000余人。地面绿草如茵，四季蹲坐皆宜，同时借用山景扩大了空间。观众席外圈设钢筋混凝土花架，造型传统，上面爬满紫藤。支撑花架的每根柱子插入须弥花坛内，中间安置石板凳。半圆形的草坪以扇形同心圆弧方向延伸出五条小径，其圆形中央以月形水池环绕月台。月坛的台口采用半池莲荷的形式高出水面3.3米，其上种植灌木。舞台在形式上为中国传统照壁，底部为须弥座，顶部雕有云纹花饰，并饰有龙头、灯槽。整个音乐台平面布局为西式，月台的立面细部采用了中国古典样式，周围树木环绕，郁郁葱葱，气氛宁静而优雅，是一件中西合璧、自然与建筑和谐的精品。
1930年，国民党政府为举办第一届全国运动会，拟在南京的东郊营建一座现代化的新体育馆。当时，体育馆建设筹备组没有采用招标方式，而是直接指定由杨廷宝设计的中山陵音乐台（苏克勤摄）基泰建筑事务所担负设计、监造两大任务。其原因之一也就是杨廷宝早已“声名在外”。而建成后的体育馆，总体布局呈对称布置：田径场位于中央，游泳、棒球、篮球、网球等赛场在两侧均匀排列，还有跑马场、足球场。各赛场均设有看台，占地1000亩，可容6万多观众。整体颇具规模，是当时全国最大的工程之一，既气势宏伟，又精致典雅。这项设计的独特之处是入口的造型处理，将简洁的传统装饰与高大雄伟的圆拱大门相结合，体现了杨廷宝探索中西结合的匠心。
1931年，杨廷宝受命对紫金山天文台进行设计。当时，设计经过招标，确定分别由李宗侃、庄俊、杨廷宝参加绘图投标。由于杨廷宝“所绘之图能按地势布置，设计周密而又雅观”，最后确定使用他的设计方案。南京紫金山天文台总体建造工程，主要包括行政办公用房、观象台两大部分，建筑基本按轴线对称布局，沿中轴先上大台阶，经民族形式牌楼直达庞大的观象台，放眼望去，蔚为壮观。建筑外墙用就地开采的毛石砌筑，与环境浑然一体，庄重朴实。
同年，杨廷宝又受国民政府之命，负责在南京设计建造谭延墓。谭延生前曾担任国民政府主席，地位显赫，因此对建筑设计的要求非常规整谨严。谭氏墓园位于中山陵东南的灵谷寺旁侧。如果说中山陵尽现阳刚之气，谭延杨廷宝设计的国立体育场墓则透着阴柔之美。杨廷宝在设计谭墓方案时，曾与谭延的家属有过多次接触和沟通，谭家人很希望能与中山陵并驾齐驱，但这个愿望无论从资金、地位、规制等方面来看，都不现实，也不合适。于是，杨廷宝通过实地调研与踏勘地形，确立了不同于中山陵严谨对称、中轴线格局的另一种设计思路：利用山势变化，一反通常陵墓气势宏伟的常规，因地制宜地运用园林设计手法，布置牌坊、碑石、祭堂、墓圹等，组成丰富的建筑空间序列。墓地绿色葱翠，山径迂回，溪涧泉水潺潺，其中点缀亭、台、小桥，以曲折幽深的景致与中山陵宏伟壮观的气势遥相呼应，形成自己鲜明的特色。建成后，该建筑和“流觞曲水”“八功德水”等名胜在一起，构成了紫金山景色最佳处之一。
杨廷宝在早期建筑如东北大学、清华大学等大学的设计规划中，采用了他在宾夕法尼亚大学所延续的西方古典美学法则，并将其简化、提炼，糅合中国文化，在建筑风格上表现古典折中的倾向；但在这一时期，正值“谋固有国粹之亢进”，杨廷宝结合“民族复兴”之时代要求，在设计的大量官署建筑中，都运用了中国建筑固有特色，如国民党党史史料陈列馆、国民党中央监察委员会办公楼、中央研究院地质研究所、金陵大学图书馆（扩建）等，均采用“大屋顶”的手法，成为中国古典建筑外形明显的建筑。
1929年，中国建筑界借助于当时的文化发展，兴起大规模的“中国建筑复兴”运动，国民政府在此时制定的《首都计划》中，要求官方建筑集中采用“中国固有之形式”，而公署及公共建筑尤当尽量采用。在官方这一明确的要求下，杨廷宝设计的原金陵大学图书馆（苏克勤摄）杨廷宝设计的谭延闿墓这一时期南京建造的一批建筑基本上都采用中国固有之形式。一批政府投资的官方建筑，为中国建筑师们提供了施展才华的机会，在短短的几年时间里，中国建筑师对于中式仿古建筑的探索取得了初步的成果。百花齐放，各展才华，他们不同取向、不同思路的探索大致可以归纳为三种模式：一是套用中国传统宫殿建筑形式的整体仿古模式；二是整体上采用西方现代建筑体量组合设计手法、局部增加中国传统建筑屋顶或阁楼作为“中国固有形式”标志的局部仿古模式；三是整体上采用西方现代体量组合设计手法，局部施以中国传统建筑装饰的简约仿古模式。因此，建筑史家杨秉德、蔡萌在《中国近代建筑史话》中写道：
采用整体仿古模式的中国民族形式建筑模仿中国传统宫殿建筑，这种模式的基本特征是：维持中国传统宫殿建筑的基本建筑形态，包括横向展开的基本体量，由屋顶、屋身、基座构成的横向三段式构图模式，用钢筋混凝土结构仿造的柱式、额枋、斗拱等建筑部件，以及不可或缺的中国式大屋顶。
这种模式与外国建筑师设计的中国式教会大学校舍相比并没有本质的区别，只是中国建筑师仿得更像，仿得没有错误，但是也没有新的创意。
无论是整体还是局部的仿古，一方面，使这批留洋的建筑师们将目光从西方古典主义或现代主义形式上收回，更加关注中国原有的建筑模式，对中国古建筑模式如何在当下，如何与现代建筑相结合进行了一定的有意义的探索；但另一方面，也禁锢了建筑师们的思维，使他们不能放开手脚，探索更适宜于中国当下的、有特色的、全新的建筑形式。但对仿古模式的学习，虽然探索时间短促，探索范畴受限，只是初步尝试，但对中国近代建筑的发展产生了比较深远的影响。
1934年，杨廷宝主持设计国民党中央党史史料陈列馆（简称党史馆，后为南京第二历史档案馆）。当时，国民政府的首都计划是以明故宫为中轴线，布置中央行政中心。党史馆建成后的1936年，又决定与之对称地在明故宫轴线东侧建国民党中央监察委员会办公大楼，平面布局与建筑外形与党史馆相同。党史馆坐北朝南，底层有大小办公室、会议室和史料库房，二、三层为陈列室。库房部分，采用特制防火钢门库和空气调节设备，严格保护所藏史料。建筑内部装修辅以菱花门窗，天花藻井，沥粉彩画，外观是中国传统的重檐歇山宫殿式建筑，庄重宏伟。杨秉德、蔡萌在《中国近代建筑史话》中对这一建筑做了客观评价：
整体仿古模式的典型实例是杨廷宝设计的南京原国民党中央党史史料陈列馆，1934年设计，1935年2月动工，1936年7月建成。陈列馆是三层钢筋混凝土结构的建筑，首层作为横向三段式的基座层，以实墙面为主，壮观的室外大台阶直达二层平台，主入口设在平台之上。平台以上的二、三层按传统建筑模式作五开间重檐歇山顶，第三层在重檐的上、下檐之间，所以将重檐的上檐升高，在上、下檐之间开窗，供第三层房间采光。这种设计思路只是一种初步的尝试，将具备近代建筑功能的陈列馆塞进了用钢筋混凝土建筑的中国传统宫殿的外壳之中，建筑的形式构图是完美的，建筑的型制是标准的，但是也同吕彦直设计的广州中山纪念堂一样，建筑因为旧形式与新功能的尖锐矛盾而无法满足功能的要求，带来许多使用上的缺陷，这也许是第一代中国建筑师在建筑民族形式探索进程中的必由之路。
中央研究院建筑群（今属中国科学院南京分院）建于1931年至1947年，共三组建筑。虽然建成时间不同，但都采用了风格一致的民族形式，各自的入口分别用门廊、门罩或抱厦，因设计不同而各有区别，使之在统一风格中富有变化。整个院内山、石、树木与蓝绿色琉璃瓦相映成趣。这是杨廷宝把中国古典建筑的设杨廷宝设计的国民党中央党史史料陈列馆计手法成功地应用于现代功能建筑的又一创作实践。
从1927年到1937年的10年，是杨廷宝进入建筑设计创作的黄金时代，基泰建筑事务所也为他提供了一个广阔的舞台和空间。杨廷宝先后在沈阳、北平、南京主持和参与了近50项工程的设计或修缮工程。在这10年当中，他始终不懈地探索中国古典建筑与现代建筑相融合的道路，真正把西方建筑科学技术、设计手法和我国悠久的建筑文化、民族传统特色紧密地结合在一起，并日益形成自己独有的建筑风格。
在这一过程中，杨廷宝对于建筑设计也有了更深刻的理解：深入了解业主和使用者的要求，做出切合实际的建筑是建筑设计的重要原则。正如世界建筑设计大师贝聿铭所说：“建筑设计说起来也简单，我认为有三个要点最值得重视，第一是建筑和环境的结合，其次是体形和空间，第三是注意为人所用，为使用者着想。”杨廷宝在创作中一直坚持：重视和体现建筑与大自然的结合，重视使用者的要求和意图。
6.修缮国宝
清末民初的故都北平，在帝国主义的不断侵略与践踏之下，呈现千疮百孔的杨廷宝设计的原国民政府国立中央研究院办公大楼沧桑容颜，放眼望去，到处是破败不堪的断壁残垣，令人目不忍睹。其中，虽然一些古建筑得到了整修，但因当时修缮时工程多由木厂承包（古建筑以木材为主要原料，因此修缮工作往往由木厂直接承担），专业建筑人员很少涉足其中，故修缮效果不甚理想。为了保护国粹，晚清、北洋、民国三朝元老朱启钤先生，1929年与同仁在北平发起并成立了中国第一个民间建筑研究团体——中国营造学社。当时，中国营造学社设于北平珠宝子胡同7号，后迁至天安门内西朝房，不久又迁到了赵堂子胡同3号的朱家宅内。初邀入社的社员大部分是朱启钤的旧时幕僚和一些国学专家。1930年，朱启钤向支配美国退还庚子赔款的“中华教育文化基金董事会”（简称中基会）申请经费补助，中基会董事之一的周诒春认为，中国营造学社缺少懂得现代建筑学的专门人才，即便有了庚款补助也难有大的作为和成就，于是建议朱启钤去东北大学动员梁思成加入。梁思成自1928年从美国回国后，经杨廷宝之荐担任东北大学建筑系系主任，他将自己在美国宾夕法尼亚大学建筑系的老同学童、陈植等人也邀到该系任教。但是，由于东北局势极不稳定，日本侵略军早已虎视眈眈，东北岌岌可危，又由于东北大学几位院长之间派系斗争激烈，梁思成不愿牵扯其中，遂果断辞职。离开东大后，他于1931年6月加入中国营造学社，被任命为法式部主任，专心致志地从事他喜爱的中国古代建筑研究。1931年秋，九一八事变爆发导致东北大学停办。
随后，刘敦桢教授也加入了中国营造学社，担任部主任。梁、刘二位先生率领一批专业人士开始从事对中国古代建筑的全面研究，“从事论著，吾道始行”。中国营造学社成为专事测绘、考察、研究中国古代建筑的民间学术机构。为了支持中国营造学社，不少著名建筑师纷纷加入学社，杨廷宝也加入了该社。此外，当时政界要人、财界巨头、学术文化界人士、社会名流、营造厂商、外籍学者也纷纷加入，营造学社日益壮大。1930年，中国营造学社有43名社员，到抗战前夕的1937年7月，已发展到86名，但其中大多数社员并不担任实际的研究工作。
中国营造学社成立后不久，从事古代建筑修缮保护工程及调查研究的政府机构也成立了，这个机构就是旧都文物整理委员会及其执行机构北平文物整理实施事务处，由时任北平市市长的袁良先生兼任主任委员。无论是从其机构规模、资金及设备的支持，还是从技术人员、工程项目以及管理程序等诸多方面而言，旧都文物整理委员会及其北平文物整理实施事务处在当时都达到了相当成熟的水准，可以称得上是中国现代文物保护滥觞时期的重要机构。杨廷宝在营造学社梁思成、刘敦桢的介绍下，受聘于旧都文物整理委员会，参加和主持对北平全市古建筑的修缮工作，其中尤其值得称道的是对天坛的修缮。