董卓西走长安后，袁绍准备抛弃献帝，另立新君，以便于驾驭。他选中汉宗室、幽州牧刘虞。当时袁氏兄弟不睦，袁术有自立之心，他假借维护忠义，反对袁绍另立刘虞为帝。袁绍写信给袁术，信中说：“先前我与韩文节（韩馥）共谋长久之计，要使海内见中兴之主。如今长安名义上有幼君，却不是汉家血脉，而公卿以下官吏都媚事董卓，如何信得过他！当前只应派兵驻守关津要塞，让他衰竭而亡。东立圣君，太平之日指日可待，难道还有什么疑问！况且我袁氏家室遭到屠戮，决不能再北面事之了。”他不顾袁术的反对，以关东诸将的名义，派遣原乐浪太守张岐拜见刘虞，呈上众议。刘虞却断然拒绝。袁绍仍不死心，又请他领尚书事，承制封拜，也同样被刘虞拒绝了。[17][18]
名动天下
此时，董卓并未垮台，关东牧守们却为了扩充个人的地盘，争夺土地和人口，相互争斗。韩馥唯恐袁绍坐大，故意减少军需供应，企图饿散、饿垮袁绍的军队。而袁绍并不满足于一个渤海小郡，对被称为天下之重资的冀州垂涎已久。
在联兵讨董时，袁绍曾经问过曹操：“大事如果不顺，什么地方可以据守呢？”曹操反问：“足下的意思怎样呢？”袁绍答道：“我南据黄河，北守燕、代，兼有乌丸、鲜卑之众，然后南向争夺天下，这样也许可以成功吧！”袁绍所谓南据黄河，北守燕、代，其中间广大地区正是物产丰富、人口众多的冀州。不过，当时袁绍并不景气，门客逢纪建议他攻取冀州时，袁绍非常踌躇，拿不定主意。对逢纪说：“冀州兵强，我军饥乏，如果攻打不下来，我连立足的地方都没有了。”逢纪献计道：“韩馥是一个庸才，我们可以暗中与辽东属国长史公孙瓒相约，让他南袭冀州。待他大兵一动，韩馥必然惊慌失措，我们再趁机派遣能言善辩的人去和他说明利害关系，不怕他不让出冀州来。”袁绍很看重逢纪，果然照他的意思写一封信送给公孙瓒。[19]
初平二年（191年），韩馥部将麴义反叛，韩馥讨伐不利，袁绍派使者与麴义结交。[20]
同时公孙瓒发兵，南袭冀州。韩馥一战败绩，慌了手脚，此时袁绍的说客高干、荀谌不失时机地到了邺城。高干是袁绍外甥，荀谌与韩馥的关系不错。他们对韩馥说：“公孙瓒乘胜南下，诸郡望风而降；袁车骑也领兵到了延津，他的意图难以预料，我们私下都很为将军担忧。”韩馥一听，不禁倒抽了一口冷气，急切地问：“既然如此，那怎么办呢？”荀谌不正面回答，反问道：“依将军估计，在对人宽厚仁爱方面，您比袁绍怎样？”韩馥说：“我不如。”“在临危决策，智勇过人方面，您比袁氏怎么样？”韩馥又说：“我不如。”“那么，在累世广施恩德，使天下人家得到好处方面，您比袁氏又当如何呢？”韩馥摇摇头：“还是不如。”连提了几个问题后，荀谌这才说：“公孙瓒率领燕、代精锐之众，兵锋不可抵挡；袁氏是一时的英杰，哪能久居将军之下。冀州是国家赖以生存的重地。如果袁氏、公孙瓒合力，与将军交兵城下，将军危亡即在旋踵之间。袁氏是将军的旧交，而且结为同盟，如今之计，不如把冀州让给袁氏。袁氏得到冀州以后，他一定会厚待将军。公孙瓒也就不能和他抗争。那时，将军不但能获得让贤的美名，而且您还会比泰山更加安稳。希望将军不必疑惑！”韩馥生性怯懦，缺少主见，听荀谌这么一说，也就同意了。[22]
袁绍
韩馥的许多部下都忧虑重重，长史耿武、别驾闵纯、治中李历劝谏说：“冀州虽然偏僻，但甲士百万，粮食足以维持十年，而袁绍则是孤客穷军，仰我鼻息，就如同婴儿在我手上一般，一旦断了奶，立刻就会饿死，为什么我们竟要把冀州让给他？”韩馥无奈地说：“我是袁氏的故吏，才能也不如本初，量德让贤，这是古人所推崇的，你们为何还要一味加以责备呢！”驻屯在河阳的都督从事赵浮、程涣听到消息，急急自孟津驰兵东下，船数百艘，众万余人，请求出兵抗拒袁绍，韩馥不同意。终于，韩馥搬出了官署，又派自己的儿子把冀州牧的印绶送交袁绍。袁绍代领冀州牧，自称承制，送给韩馥一个奋威将军的空头衔，既无将佐，也无兵众。[23]
袁绍手下有一名都官从事朱汉，曾经遭到韩馥的冷遇，一直耿耿于怀。他知道韩、袁二人之间积怨甚深，借故派兵包围了韩馥的住所，手持利刃，破门而入。韩馥逃到楼上，朱汉抓住韩馥的长子，一阵乱棍拷打，把两只脚都打断了。韩馥受了很深的刺激，虽然袁绍杀死了朱汉，但他还是离开了冀州去投奔张邈。有一天，在张邈府上，韩馥见袁绍派来一个使者，使者对张邈附耳低语。韩馥心中不觉升起了一团疑云，感到大难临头了，于是借口上厕所，用书刀自杀。
袁绍得了冀州，踌躇满志地问别驾从事沮授说：“如今贼臣作乱，朝廷西迁，我袁家世代受宠，我决心竭尽全力兴复汉室。然而，齐桓公如果没有管仲就不能成为霸主，勾践没有范蠡也不能保住越国。我想与卿同心戮力，共安社稷，不知卿有什么妙策？”沮授原任韩馥别驾，颇有谋略，袁绍使居原职。他回答说：“将军年少入朝，就扬名海内。废立之际，能发扬忠义；单骑出走，使董卓惊恐。渡河北上，则渤海从命；拥一郡之卒，而聚冀州之众。威声越过河朔，名望重于天下！如今将军如首先兴军东讨，可以定青州黄巾；还讨黑山，可以消灭张燕。然后回师北征，平公孙瓒；震慑戎狄，降服匈奴。您就可拥有黄河以北的四州之地，因之收揽英雄之才，集合百万大军，迎皇上于西京，复宗庙于洛阳。以此号令天下，诛讨未服，谁抵御得了？”袁绍听了，非常高兴地说：“这正是我的心愿啊！”随即加封沮授为奋威将军，使他监护诸将。[24]袁绍又用田丰为别驾、审配为治中，这两人比较正直，但在韩馥部下却郁郁不得志。此外，袁绍还用许攸、逢纪、荀谌等人为谋士。[25]
统一河北
冀州北面有公孙瓒，南面有袁术，这是袁绍的两个劲敌。袁术虽然是袁绍的弟弟，但兄弟二人向来不和。
初平二年（191年）冬，袁术任命孙坚为豫州刺史，屯兵阳城。在孙坚出兵攻打董卓的时候，袁绍借机会任命周昂为豫州刺史，派兵袭取了阳城。袁术派遣公孙瓒的弟弟公孙越协助孙坚回救阳城，公孙越在作战中被流矢射中身亡。当时，正在青州镇压黄巾军的公孙瓒怒不可遏地说：“我弟弟的死是袁绍惹出来的。”于是举兵攻打袁绍。公孙瓒攻势凌厉，威震河北。一时间，冀州郡县纷纷望风归降。袁绍大惊，为了取悦公孙瓒，缓和局势，他拔擢公孙瓒的从弟公孙范为勃海太守，但公孙范一到勃海，却立即倒戈。[26]
袁绍亲自领兵迎战公孙瓒，两军在界桥南二十里处交锋。
公孙瓒以三万步兵，排列成方阵，两翼各配备骑兵五千多人。袁绍令麹义率八百精兵为先锋，以强弩千张为掩护，他统领步兵数万在后。公孙瓒见袁绍兵少，下令骑兵发起冲锋，践踏敌阵。麹义的士兵镇静地俯伏在盾牌下，待公孙瓒的骑兵冲到只距离几十步的地方，一齐跳跃而起，砍杀过去；与此同时，千张强弩齐发，向公孙瓒的骑兵射去。公孙瓒的军队遭到意想不到的打击，全军陷入一片混乱，骑兵、步兵都争相逃命。麴义的军队则越战越勇，临阵斩杀了公孙瓒所署冀州刺史严纲，获甲首千余人，又乘胜追到界桥。公孙瓒企图守住界桥，但再次被打败了。麹义一直追击到公孙瓒的驻营地。
袁绍
袁绍命令部队追击敌人，自己缓缓而进，随身只带着强弩数十张，持戟卫士百多人。在距离界桥十余里处，听说前方已经获胜，就下马卸鞍，稍事休息。这时公孙瓒部逃散的骑兵二千多突然出现，重重围住了袁绍，箭如雨下。别驾田丰扶着袁绍，要他退入一堵矮墙里，袁绍猛地将头盔掼在地上，说：“大丈夫宁可冲上前战死，躲在墙后，难道就能活命吗！”[28]他指挥强弩手应战，杀伤了公孙瓒的不少骑兵，公孙瓒的部队没有认出袁绍，也渐渐后退。稍顷，麹义领兵来迎袁绍，公孙瓒的骑兵才撤走了。[29]黑山军首领张燕派部将杜长等为公孙瓒助阵，也被袁绍击败，黑山军与袁氏开始结怨。[30]
初平三年（192年），袁术与袁绍开战，袁术向公孙瓒求援，公孙瓒令刘备屯高唐，单经屯平原，同时联合陶谦，用来威逼袁绍，袁绍与曹操合击，大破袁术、公孙瓒以及陶谦的联军。[31][32]
从初平三年至兴平二年（192年—195年），中原局势发生了一系列的变化。在长安，司徒王允和中郎将吕布等密谋杀死了董卓，使万民额手称庆。但王允不能妥善处理董卓的部属，引起董卓部将李傕、郭汜举兵叛乱。结果王允被杀，吕布东逃。后来，李傕、郭汜发生火并，互相屠杀，而汉献帝作为一尊偶像，被这些军阀争来抢去。在兖州，曹操异军突起。原兖州刺史刘岱死后，兖州地方势力推举曹操接任，他采取武装镇压和诱降的两手，迫使三十万青州黄巾军投降。他又与袁绍合作，连破袁术，把袁术挤到淮南。在他东征徐州刺史陶谦时，地方势力的代表张邈、陈宫背叛他，迎吕布入兖州。曹操经过艰苦的斗争，才重新夺回了兖州。在幽州，公孙瓒又派兵到龙凑攻打袁绍，结果再次被袁绍打败，之后就退守幽州，再也不敢轻举妄动了。[33]
初平四年（193年），太仆赵岐奉命劝和，袁、公孙双方宣告休战。三月，袁绍南下薄落津。这时，魏郡发生兵变，造反的兵士和黑山军会合后，占领了邺城。当时袁绍部队正在全军开庆功宴，听到这个消息，袁绍的部下们特别是家属在邺城的，要么脸色大变，要么放声大哭，唯独袁绍容貌自若，不改平时的风度[34]。整个邺中有十多支黑山军的部队。但黑山军中有一个叛徒陶升，他入邺城后把袁绍和州内官吏家属保护起来，并把他们送往斥丘。袁绍迸屯斥丘，任陶升为建义中郎将。
六月，袁绍大举进剿黑山、黄巾军，先发兵进入朝歌鹿肠山苍岩谷谷口讨伐于毒，围攻五天，斩杀于毒及其部众一万多人。[35]接着，沿着鹿肠山向北进攻左髭丈八等，将他们全部剿灭。[36]又接连击灭刘石、青牛角、黄龙、左校、郭大贤、李大目、于氐根等多支黑山、黄巾部队，屠其屯壁，大肆杀戮，斩首数万级。[37]
之后联手吕布，与张燕、四营屠各、雁门乌桓在常山展开大战，连续打了十几天，虽然张燕军多被杀伤，但袁绍军也很疲惫，于是双方各自退兵。[38]
东郡太守臧洪因怨恨袁绍不出兵救张超，举东郡之兵与之对抗，袁绍兴兵围城一年，破东郡，劝降臧洪不得，乃杀之。[39]不久，公孙瓒兼并了刘虞，刘虞旧部鲜于辅等招引乌桓，攻打公孙瓒，袁绍也派麴义出兵，与鲜于辅等合兵，共集中十万大军，在鲍丘打败了公孙瓒，迫使他退保易京。麴义与公孙瓒相持岁余，军粮耗尽，士卒饥困，率余众数千人退走，公孙瓒趁势追击，将其击破，尽得其辎重。
兴平二年（195年）十月，汉献帝在杨奉等人的护卫下逃到曹阳，后面李傕率军穷追不舍。这时，沮授再次提醒袁绍把汉献帝这面旗帜抢到手。他说：“将军生于宰辅世家，以忠义匡济天下。目今皇上流离失所，宗庙受到毁坏。而州郡牧守以兴义兵为名，行兼并之实，没有一人起来保卫天子，抚宁百姓。现将军已经粗定州城，应该早迎大驾。在邺城建都，挟天子以令诸侯，蓄兵马以讨不臣。那时，还有谁能抵御！”沮授的意见遭到郭图、淳于琼的反对（但也有史书记载郭图劝袁绍迎天子[17]），他们说：“汉室衰微已经很久了，今天要重新振兴谈何容易！况且当前英雄各据州郡，士众动以万计，这时就是所谓‘秦失其鹿，先得者王’的时候。如果我们把天子迎到自己身边，那么动不动都得上表请示。服从命令就失去权力，不服从就有抗拒诏命的罪名，这不是好办法。”沮授又苦口婆心地劝告：“迎天子不仅符合道义，而且是符合当前需要的重大决策。如果我们不先下手，一定会有人抢在前头。取胜在于不失时机，成功在于敏捷神速，希望将军考虑。”但是袁绍最终没有采纳沮授的意见，以致失去了一个极好的机会。与此同时，曹操却毫不犹豫地抓住这个机会，当汉献帝回到故都洛阳，曹操力排众议，于公元196年（建安元年）八月，亲自到洛阳朝见献帝。他借口洛阳残破不堪，粮食奇缺，把汉献帝转移到许昌，在许昌建立新都城，从而把献帝控制在自己的手中。
袁绍有三子：长子袁谭、次子袁熙、三子袁尚。他宠爱后妻刘氏，对刘氏所生的袁尚特别偏爱，有意以袁尚为嗣，因此以长子袁谭为青州刺史，以次子袁熙为幽州刺史，以外甥高干为并州刺史，只留袁尚在身边。沮授劝诫说：“年纪相当应选择贤者为嗣，德行又相当要用占卜来决定，这是自古以来的原则。将军如果不能改变决定，祸乱就要从这件事上发生了。”袁绍则说：“我是准备让几个儿子各据一州，考察他们的才能。”袁谭到达青州后，控制的地区只有平原，于是北排田楷，东攻孔融，曜兵海隅，整个青州落入袁氏手中。[40]