13日，杨虎城给邓来电。邓宝珊同情张、杨义举，赞同八项主张。但考虑当时复杂的国内外形势，以及为了缓冲甘肃国民党军队的对立，未直接通电表态。他只通过自己的好友、陇南交通司令马锡武（回族）通电拥护八项主张，间接表达了自己的态度。于学忠部在兰州也未对新一军采取任何行动，而以友军视之。邓宝珊则把驻静宁的新十一旅调往榆中，给东北军让开了西兰公路。
12月17日，《大公报》记者范长江来到兰州，他告诉邓宝珊：中共方面已派周恩来、叶剑英到西安帮助解决事变。毛泽东、朱德等人恳切希望国民党当权者采纳张、杨八项主张，变内战为抗战，红军愿与国民党军队“联袂偕行，共赴民族革命之战场”。至此，对西安事变的解决一直怀有无限忧虑的邓宝珊心底才为之舒朗。原先闻说苏联报纸对张、杨迭有指责，邓宝珊不免对中共态度有所等待。了解上述情况后，他不禁对共产党以民族利益为重的大公态度无比钦佩。
及张学良亲送蒋介石回南京的消息传来，邓宝珊情不自禁地顿足长叹道：“怎么这样荒唐，虎出牢笼，总是要反噬的！”张学良被扣南京后，引起驻陕东北军的内部混乱，少壮派军官一致要求举兵营救。蒋介石又派陈诚、朱绍良、蒋鼎文三路大军准备进攻西安。杨虎城部下冯钦哉也暗中与中央军樊崧甫秘密接头，自寻出路。深感处境困难的杨虎城，邀请邓宝珊立即赴陕，帮助自己应付艰难的局面。
邓宝珊于1937年1月上旬到西安。刚下飞机就急赴杨公馆，正遇东北军青年将领聚集在此，群情激愤，一致要求杨虎城出兵与南京方面一拼，救出他们的少帅。邓帮助杨极力抚慰东北军将领，他表示一切应等商量后再定，如果要打，他愿与杨将军一道指挥。继而，他与杨虎城深入研究当时形势。邓向杨指出，在蒋介石大军压境的情况下，举兵一战无异以卵击石。况且，张、杨既已通电要求停止内战，一致抗日，如因张的被扣而杨举兵拒蒋，则违背发动“兵谏”的初衷，也与中共和平解决方针相悖。他忠告杨，仗一旦打起，定招致更大的困难，那时民族的罪人，不但有蒋，也将有杨了。
邓宝珊又与陕西知名人士杜斌丞、刘蔼如等仔细磋商统一认识后，转相进言，使杨虎城的态度趋于冷静。邓宝珊又与杨虎城等一起，对东北军主战将领好言劝慰。与此同时，中共代表周恩来、叶剑英和来西安的红军将领彭德怀、徐海东，以及东北军将领于学忠、王以哲等，均积极开展说服东北军主战派的工作。这样，西安局面转向稳定。尽管中间发生了王以哲被杀的不幸事件，但军事对峙还是和平解决了。
西安事变和平解决的最后阶段，由于蒋介石的背信弃义和不断施加压力，杨虎城处境日益艰难。他与邓宝珊反复计议，认为当时只有请准国民党政府给自己以出国考察名义，暂去海外，俟抗日战争全面开始，再行回国为上策。以此委曲求全，保存实力。接着，邓宝珊受杨之托，三次南行，在蒋介石面前折冲樽俎，使蒋介石同意了杨的出国要求。邓宝珊为自己复出的事，曾坚决拒绝面谒蒋介石。这次受朋友之托，毅然前去见蒋，杨虎城对此十分感激。三次南行见蒋的经过概述如下：
邓宝珊第一次去见蒋是1937年2月。当邓于2月8日赶到南京时，方知蒋介石已去杭州养病，于是连夜赶赴杭州。蒋于9日晨在航空学校官邸召见了邓。初见时蒋态度十分严峻，声色俱厉地说：“杨虎城，我有什么对不起他，竟然跟上张学良一起反我？他跟张学良比跟我好？”越说火气越大，虽然腰伤疼痛，但还是挣扎着坐了起来，并愤愤地说：“他不服从命令，我就以武力解决。”此时宋美龄来给他倒了碗茶，蒋犹怒气未息。邓宝珊稍候后，从容向蒋进言道：“这次西安事变，是一个非常事件，假如先总理在世，就不会出这个问题，现在出下了，我希望委员长以圣贤兼豪杰之心来处理这件事。这样更会引起中外人士的敬佩！”蒋听后颜色稍霁。邓方提出部队整编和杨出国问题，蒋答应考虑后即行答复。当邓辞去时，戴笠送邓到门口拍着邓的肩膀说：“邓先生真会讲话！你怎么想起这两句话呢？”邓宝珊后来在榆林曾给自己的亲信人员说：“蒋介石以总理继承人自居，最怕人说他背叛总理遗教。我说先总理在世就不会出这个问题，就点到他的痛处。我说希望他以圣贤兼豪杰之心来处理这个问题，就开拓了他的狭隘胸怀和自认为受屈后的愤怒心情。引而不发，给他指出，按总理三大政策办事的人，就是圣贤豪杰。蒋终于不得不审度形势，权衡利害，非和平合作，就不能维持他的领袖地位，而要落一个继续把国家民族拖入内忧外患的罪魁祸首。”10日晨，蒋介石邀邓便宴，侍从室主任作陪，宋美龄代为做主。其间，蒋介石来到席前指示，杨虎城可以出国，名义用军事考察专使或其他，俟后再定；十七路军番号暂时不变，由孙蔚如带领，孙暂兼陕西省主席；西安绥靖公署主任职务何人接替，等研究后再发表；至于东北军整编问题，即通知于学忠照办。邓当天就转回南京，第四天返回西安。
杨虎城对出国问题，此时又产生了犹豫。但很快发现蒋介石对十七路军耍了不少阴谋，仅次于孙蔚如的将领冯钦哉公开投蒋了；连他最亲信的警卫团团长李振西也叛变了；王劲哉、杨子恒亦为蒋收买。如再不暂时出国一行，将来可能垮成光杆司令。不久，蒋介石电召孙蔚如，并宣布准杨辞职。杨于是下定决心，准备出国。邓、杨计议，筹组了出国随从班子。
邓宝珊返回西安转达了蒋的指示后，在3月13日，又复去南京见蒋，报告结果。并代表杨感谢蒋的“宽大处理”。蒋介石表示满意。邓在南京滞留期间，常赴于右任处畅谈往事和当前政局。多次见面的还有陈诚、何应钦、宋希濂以及国民军时期的旧交徐永昌、石敬亭、何遂、李云龙等，所谈均是西安事变和平解决及将来对日如何作战的问题。《大公报》主笔张季鸾、记者范长江也特地从上海赶来晤谈，时局之外，范长江详细给邓谈了他去延安采访的观感。两周后，蒋介石又一次接见了邓，告诉邓，已确定杨虎城以军事专使名义出国考察，旅费及出国手续已着军委会和外交部办理。嘱邓转告杨准备出国。接着问邓对代理甘肃省主席的安排意见，并在邓未及回答时说：“我看还是你去的好。”邓了解蒋说此话心口不一，意在试探自己有无野心，便回答说：“我是甘肃本地人，对地方上的事情确有许多难办之处。甘肃情况复杂，我不一定受地方人士的欢迎。”他所指的“地方人士”系指隶籍甘肃，当时分别割据着青海、宁夏的马步芳与马鸿逵，二人都觊觎甘肃省军政大权，视为控制西北的关键。蒋当然意会到了这一点，接着问：“那你看谁去合适？”邓事前对此已有考虑，朱绍良告诉他曾向蒋保荐过自己，但他深知蒋介石是不会同意的，况且自己此行主要是完成杨虎城委托的使命，因此尽量减少和蒋的矛盾。所以，他回答说：“宗南去比较好。对甘肃情况熟悉，地方人士也无话说。”蒋介石听后立即点了点头，表示接受邓恳辞之意。同月下旬，杨虎城被迫到杭州见蒋。蒋、杨见面时在座的有宋美龄、宋子文、邓宝珊、于学忠、胡宗南、李志刚等。事后，邓宝珊又去了上海，为杨虎城出国预为安排。他通过郑毓秀的关系，与上海“黑社会”头子黄金荣、杜月笙等联系，做了杨虎城到上海后的安全保证。然后迅返西安。
5月27日，邓宝珊陪杨虎城搭乘欧亚航空公司客机由西安飞上海。中共中央派周恩来为杨虎城送行，亦同机飞往上海。在上海完成了出国前的各种准备事项后，杨虎城由邓宝珊陪同去南京，向各方友好和有关方面人士辞行。此时蒋介石已去庐山，电请同意后，邓又陪杨去庐山谒蒋面辞。在牯岭见面时，蒋嘱杨：“你到国外，对西安事变的说法要注意！”杨未答话，邓目杨代答：“当然不能违背《西安半月记》的精神。”会见中，蒋对邓说：“你回兰州兼任警备司令，代理甘肃省主席已决定派贺贵严（即贺耀组）去了。”毕，蒋设便宴招待了他们。第二天，邓、杨就回到上海。
6月29日，邓宝珊等在上海码头送走了杨虎城一行。然后，邓立即回到了西北。同年10月下旬，杨虎城从欧美之行的最后一站马赛给邓宝珊拍来电报，收报处是兰州。时邓宝珊已前往榆林。电报内云：“抗战发生，弟身为军人，不能再滞留国外，决定日内动身返国，拟先在兰州小住后，再率队奔赴前方。”新一军留守人员一方面把原电转给榆林，另一方面由军部秘书甄载明与副官处商筹安排杨虎城归后住处。然而，杨虎城归国后不久，即被蒋介石诱往南昌软禁。从此永绝了与邓宝珊相见之日。
