山西、河南的官吏和百姓俯伏在宫门前上书，请求于谦留任的人数以千计，周王、晋王等藩王也这样上言，于是再命于谦为巡抚。当时的山东、陕西流民到河南求食的，有二十余万人，于谦请求发放河南、怀庆两府积储的粟米救济。又奏请令布政使年富安抚召集这些人，给他们田、牛和种子，由里老监督管理。前后在任共十九年，他父母去世时，都让他回去办理丧事，不久便起用原职。

　　正统十三年（1448年），于谦被召回京，任兵部左侍郎。

保卫京师
　　正统十四年（1449年）七月，也先大举进犯，王振挟持明英宗亲征。于谦和兵部尚书邝埜极力劝谏，但明英宗不听。邝埜跟随明英宗管理军队，留于谦主持兵部的工作。待到英宗在土木堡被俘，京师大为震惊，大家都不知道该怎么办。郕王监国，命令群臣讨论作战和防守的方略。

　　侍讲徐珵（即徐有贞）说星象有变化，应当迁都南京。于谦厉声说：“提议南迁的人应当斩首！京师是天下根本，只要一动便大事去矣。难道不见宋朝南渡的故事吗？”于谦力主抗战，得到吏部尚书王直、内阁学士陈循等爱国官员的支持。郕王肯定了他的说法，防守的决策就这样定下来了。

　　当时京师最有战斗力的部队、精锐的骑兵都已在土木堡失陷，剩下疲惫的士卒不到十万，人心惶惶，朝廷上下都没有坚定的信心。于谦请郕王调南北两京、河南的备操军，山东和南京沿海的备倭军，江北和北京所属各府的运粮军，立即奔赴顺天府，依次经营筹画部署，人心遂稍稍安定。随后，于谦升任兵部尚书，全权负责筹划京师防御。

铲除奸党
　　郕王刚刚摄政朝议时，右都御史陈镒上奏请求诛杀王振全族，廷臣一时纷纷响应。朱祁钰无法做决定，于是下令择时改议，廷臣则抗议不依。此时，王振党羽、锦衣卫都指挥使马顺站出叱斥百官。户科给事中王竑突然带头在朝廷上猛击马顺，众臣纷纷跟随，马顺当即毙命，一时血溅朝堂，而士卒亦声汹欲诛。郕王朱祁钰看后大惧，欲起身离去，于谦挤到郕王身前，扶臂劝导道：“马顺等人罪该诛死，打死勿论”，众人听后方止，而此时于谦的袍袖已经裂开。在他退出左掖门时，吏部尚书王直握着于谦的手叹道：“国家正是倚仗您的时候。今天这样的情况，即使是一百个王直也处理不了啊！”在那时，朝廷上下都倚重于谦，而于谦亦毅然以社稷安危为己任。