Viết tiếp cho đoạn này - Làm một liên minh chính trị với Nữ hoàng Dowager, và trở thành một kẻ thù lâu dài của Hoàng đế Quảng Châu, Yuan rời thủ đô vào năm 1899 để bổ nhiệm mới của mình là Thống đốc Shandong. Trong nhiệm kỳ ba năm của ông, Cuộc nổi dậy Boxer (1899-1901) nổ ra; Yuan đảm bảo sự đàn áp của Boxer trong tỉnh, mặc dù quân đội của ông không tham gia tích cực bên ngoài chính Shandong. Yuan đứng về phía phe ủng hộ nước ngoài trong triều đình, cùng với Hoàng tử Thanh, Lý Hồng Trương và Ronglu. Ông đã từ chối đứng về phía những người Boxers và tấn công các lực lượng Liên minh tám quốc gia, tham gia với các thống đốc Trung Quốc khác chỉ huy các đội quân hiện đại hóa đáng kể như Zhang Zhidong không tham gia vào cuộc nổi dậy Boxer. Ông và Zhang đã phớt lờ tuyên bố chiến tranh của Hoàng hậu Dowager Cixi chống lại các cường quốc nước ngoài và tiếp tục đàn áp những người Boxers. Nhóm này được biết đến với tên gọi "Công tác bảo vệ lẫn nhau của Đông Nam Trung Quốc". Ngoài việc không chiến đấu với Liên minh tám quốc gia và đàn áp những người Boxers ở Shandong, Yuan và quân đội của ông (Phân đoàn phải) cũng đã giúp Liên minh tám quốc gia đàn áp những người Boxers sau khi Liên minh chiếm được Bắc Kinh.
vào tháng 8 năm 1900. Lực lượng của Yuan Shikai đã tàn sát hàng chục ngàn người trong chiến dịch chống lại Boxer của họ ở Zhili. Yuan hoạt động từ Baoding trong chiến dịch, kết thúc vào năm 1902.