1912年，度支部造币总厂与度支部造币津厂（原北洋银元局）合并，更名为“中国财政部天津造币总厂”。度支部造币津厂称为西厂，专铸铜元；原度支部造币总厂称为东厂，专铸银元。该厂组织完备，机器精良，堪称全国造币厂之最。民国3年（1914年），当时任国民党政府财政部长兼造币总厂监督吴鼎昌为该厂题写“造币总厂”四字门额。

1914年2月，根据颁布的《中华民国国币条例》规定，袁世凯头像银币（俗称袁大头）为国币。

“袁大头”铸造数量很大，自1914年开铸至1917年共铸有1亿8千余万元，此后杭州、南京及武昌各分厂开铸，估计其总发行量在5亿9千万元以上。该币在中国辽阔的疆域内普遍流通，长达数10年之久。

1923年3月12日，国民政府以总统敕令公布了国币型式，俗称“龙凤币”。民国时期，造币总厂还铸多种试样币和纪念币性质的金银币。比如：为孙中山、袁世凯、徐世昌、曹锟、段祺瑞、褚玉璞、张作霖、张学良等政要名人铸造了纪念币，铸量比较少。

1927年，北伐战争胜利后，民国政府禁止铸造袁世凯头像银元，改铸孙中山头像新币。该厂于1920年始铸孙中山头像银币，至1929年铸币9000余万元。

民国初期，造币总厂恢复了铜元的铸造。1919年，每日铸铜元达50万枚，至1922年，每日铸数高达500-600万枚。仅1922年一年间即铸当二十、当十铜元约8.5亿枚。由于质量日趋低劣，加之各省造币厂铸造的廉价、不足量、成色低的铜元充斥天津市面，遂形成铜元一再贬值，铸造铜元也已无利可图，加之商民的极力抵制，造币总厂从1927年起时铸时停。

1935年，日本为侵占华北地区，积极策动华北五省的所谓“自治运动”。同年12月，国民党政府决定在北平设立实质上脱离南京政府管辖的“自治”政权———冀察政务委员会，由原国民党平津卫戍司令宋哲元任委员长。1936年，原造币总厂受命制造“自治”政权的铜元。

1940年，造币总厂停业。造币总厂的创建和发展，在我国金融史上有着重要地位和作用。

民国16年（1927年），国民政府成立后，为铸造国币，统一币制，重新恢复筹建。民国 17 年（1927年）财政部通令各省造币厂停铸，集权财政部，将上币厂更名为中央造币厂，并成立监理委员会，负责清理上币厂在筹备期间之债务。民国19年（1930年）债务清理完毕，厂房建造、设备安装和各项配套工程陆续竣工。民国21年（1932年）正值筹备开铸之际，上海爆发“一.二八”抗日战争，厂事又告停顿。民国22年（1933年）国民政府颁布银本位币铸造条例，“废两改元”，于是3月l日正式开铸银圆，至民国24年（1935年）政府颁布辅币条例，改铸辅币。直至民国27年（1938 年）“八.一三”抗日战争爆发后停铸，生产了5年多时间。抗战期间，厂址被日军侵占，用作械弹仓库，工厂被迫内迁。中央造币厂在重庆设立办事处，相继在武昌、成都、桂林、兰州、昆明设立分厂。由于物价飞涨，法币贬值，辅币成本超过面值，各分厂辅币生产不久即告停顿，均赖其它产品维持生计。抗战胜利后，各地分厂先后结束。民国35年（1946年）3月10日接收上海中央造币厂，经两年筹划整修，于民国37年（1948年）10月10日恢复铸币。当时上海已临近解放，物价暴涨，货币贬值，造币生产处于半停工状态。民国38年（1949年）5月5日，国民政府密令中央造币厂迁往台湾，遂于5月16日、5月18日将重要物资、档案运往台湾，主要技术员工亦随同去台湾。

在解放前的29年中，工厂筹建13年，抗战内迁8年，复厂2年，前后仅断续生产6年，主要生产技术均依赖国外，进步缓慢，压印所用原模，由意大利人“乔奇”雕刻，印模由美国费城造币厂制造，纯镍辅币坯饼从奥地利、美国进口。

1949年5月28日，中国人民解放军上海市军事管制委员会金融处派军代表接管中央造币厂，更厂名为人民造币厂。同年8月，人民造币厂奉命结束，建立保管委员会，处理善后事宜。