8月中旬，全国约一半省份已宣告独立。这时，迫切需要建立一个统一的革命政权以协调各省的行动，汤寿潜遂投入筹划组建各省联合政权的活动之中。11月11日，他与江苏都督程德全联名致电沪军都督陈其美，提议各省派代表到上海开会，商讨建立共和政权问题。同时，他又与张謇、伍廷芳等人，以各省名流的身份，向独立各省发出通告，倡议组织全国会议团，邀请各省选派旧时咨议局和新都督府各一人，赶赴上海，仿照美国独立战争时期十三州会议的方式，协商当前紧迫的军事和日后的政体等重大问题。这份通告明揭宗旨：“美利坚合众之制度，当为吾国他日之模范。”在同时期的一些私人函件中，汤寿潜也表达了仿照美、法等国，建立中国的共和政体的意向。这说明，在他担任都督不久，随着形势的剧变、民主高潮的形成，汤寿潜已从单纯的支持革命转向了拥护民主共和的立场。他迅速完成这种转变并不奇怪，君主立宪和民主共和作为资产阶级的两种政体，本只一墙之隔。
在汤寿潜的一生中，不随流俗、坚执己见的秉性时时可见。这使他常常受到人们的责怪，但在南北和谈期间，却使他能力排浮议，坚决反对向袁世凯妥协。汤寿潜明揭共和主张后不久，袁世凯复出，他手握重兵，代表清政府同革命阵营举行和谈。袁世凯表面开明而内心狡诈，对此人们都有认识。但由于厌战和恐惧心理，一部分民军宁愿相信袁世凯的口头允诺以早日休战；而大部分旧立宪派人士则愿意捐弃戊戌时期的旧嫌，瞩意于由袁世凯来统一全国。在这种气氛下，汤寿潜坚持不断地表达了他与昔日同道旧立宪派人士和相当一部分革命党人不同的政治见解。南北会谈期间，他多次打电报（有时一日两电）给民军议和代表伍廷芳和江苏、上海以及与袁军接壤省份的都督，一再提醒他们注意袁世凯的狡诈本性和玩弄和谈骗术。他指出：和谈期间北军对南军的偷袭，决非偶然冲突，必有袁世凯的密令指使。应该公布袁世凯破坏和谈的罪行，用以激励民军的反袁士气。他告诫说：袁世凯一再请求宽延停战期限，必在等待外国援助，因此，民军不应贻误战机。他并且提出结束和谈，等孙中山回国后举师北伐。所有这些主张和建议，表现了他对袁世凯本人和当时局势的清醒认识。
一般来说，立宪派人是拥袁的，但人们往往用对立宪派的总体认识去套用某一个具体人物的思想观点，包括对汤寿潜在内。从上面摘引的电文内容显然可以看出，汤寿潜是立宪派人中的一个例外。与此相关的另一种看法认为，在革命派占优势的省份，担任都督或其他重要职务的立宪派人士的所作所为，并非出于他们的本意，而是受到革命派的制约所致，尤其是对他们所持的一些激进主张和激烈措施，通常都是用这种观点加以解释的。这种观点一般说来是不错的。但汤寿潜的反袁，是出于他对袁世凯本性的深刻认识。如果说，上面所摘引的电文都是他在都督任期内所拍发，有受浙江革命派制约之嫌，那么，下面所引电文，则是他决定卸任时所发，再无制约可言。而且，正因为已决定卸任，他便不受都督身份的约束，从而比过去的任何一封电文都更痛快淋漓地抨击了革命政权打算与之合作的袁世凯，列数出他的14条罪状，将心中的愤懑和疑虑一倾而空。以下便是该电原文：
