1911年5月，“皇族內閣”出籠，湯壽潛等聯名致電攝政王，要求改組，遭到拒絕，至此，立憲運動走到了盡頭。當武昌起義的槍聲響起，包括張、湯在內有影響的立憲派頭面人物最終都對清廷投了反對票，湯被推為浙江都督，隨後他和張謇一起成為孫中山南京臨時政府的內閣總長。浙江革命黨人黃元秀回憶，辛亥之前，他“常與民黨中人往還，雖未參加革命，行動早有默契”。正是立憲派和革命派聯手把綿延數千年的王朝政治送進了歷史博物館。湯的理想本來是君主立憲，為立憲奔走多年，然而當共和政治已為全國輿論所公認，面對清廷這個扶不起來的阿斗，他贊同以美國制度為模範。他在寫給趙鳳昌的信中，要趙運動法國政府承認中國的民主共和制，“法亦民主，能與美同時承認，他國宜不至為梗，庶中國從此不亡。”從他給張謇、張元濟的信中也可以看出，他已超越君主立憲的信仰，皈依共和。幾年後袁世凱稱帝，他就堅決反對。
當他出任交通總長，辭去浙江都督時，陳布雷在上海發表評論說，“求浙江都督於今日，湯氏外實難其選”，認為只有他的“德望足以震懾異議”。這也是當時很多人的共識。
湯壽潛一生對於做官、斂財毫無興趣，曾一再辭官。1903年4月瞿鴻禨保舉他應經濟特科，他不去。同年，清廷任命他為京師大學堂總教習，他不干。1904年，他堅辭兩淮鹽運使。1906年，學部任用他為頭等咨議官，他不受。1909年，他連辭浙江署財政議紳、雲南按察使、江西提學使等多項任命。在浙江全省鐵路公司總理一職被革除前，他至少十幾次提出辭職。這只是一個不完全的統計。在近代的歷史人物中，論辭官次數之多，也許無第二人。
1917年6月6日，他在杭州蕭山臨浦牛場頭的家中謝世，終年61歲，葬於桐廬的青山綠水之間。
本文主要參考書目：
1．政協浙江省蕭山市委員會文史工作委員會編，《湯壽潛史料專輯》，1993年印。
2．陳志放主編，政協蕭山市委員會文史工作委員會編，《湯壽潛研究》，團結出版社，1995年版。
3．《湯壽潛檔案史料選》，《浙江檔案》，1991年第1期。
4．侯宜傑著，《20世紀初政治改革風潮》，人民出版社，1993年版。