1912年，度支部造币總廠與度支部造币津廠（原北洋銀元局）合并，更名為“中國财政部天津造币總廠”。度支部造币津廠稱為西廠，專鑄銅元；原度支部造币總廠稱為東廠，專鑄銀元。該廠組織完備，機器精良，堪稱全國造币廠之最。民國3年（1914年），當時任國民黨政府财政部長兼造币總廠監督吳鼎昌為該廠題寫“造币總廠”四字門額。
1914年2月，根據頒布的《中華民國國币條例》規定，袁世凱頭像銀币（俗稱袁大頭）為國币。
“袁大頭”鑄造數量很大，自1914年開鑄至1917年共鑄有1億8千餘萬元，此後杭州、南京及武昌各分廠開鑄，估計其總發行量在5億9千萬元以上。該币在中國遼闊的疆域内普遍流通，長達數10年之久。
1923年3月12日，國民政府以總統敕令公布了國币型式，俗稱“龍鳳币”。民國時期，造币總廠還鑄多種試樣币和紀念币性質的金銀币。比如：為孫中山、袁世凱、徐世昌、曹锟、段祺瑞、褚玉璞、張作霖、張學良等政要名人鑄造了紀念币，鑄量比較少。
1927年，北伐戰争勝利後，民國政府禁止鑄造袁世凱頭像銀元，改鑄孫中山頭像新币。該廠于1920年始鑄孫中山頭像銀币，至1929年鑄币9000餘萬元。
民國初期，造币總廠恢複了銅元的鑄造。1919年，每日鑄銅元達50萬枚，至1922年，每日鑄數高達500-600萬枚。僅1922年一年間即鑄當二十、當十銅元約8.5億枚。由于品質日趨低劣，加之各省造币廠鑄造的廉價、不足量、成色低的銅元充斥天津市面，遂形成銅元一再貶值，鑄造銅元也已無利可圖，加之商民的極力抵制，造币總廠從1927年起時鑄時停。
1935年，日本為侵占華北地區，積極策動華北五省的所謂“自治運動”。同年12月，國民黨政府決定在北平設立實質上脫離南京政府管轄的“自治”政權———冀察政務委員會，由原國民黨平津衛戍司令宋哲元任委員長。1936年，原造币總廠受命制造“自治”政權的銅元。
1940年，造币總廠停業。造币總廠的建立和發展，在大陸金融史上有着重要地位和作用。
民國16年（1927年），國民政府成立後，為鑄造國币，統一币制，重新恢複籌建。民國 17 年（1927年）财政部通令各省造币廠停鑄，集權财政部，将上币廠更名為中央造币廠，并成立監理委員會，負責清理上币廠在籌備期間之債務。民國19年（1930年）債務清理完畢，廠房建造、裝置安裝和各項配套工程陸續竣工。民國21年（1932年）正值籌備開鑄之際，上海爆發“一.二八”抗日戰争，廠事又告停頓。
民國22年（1933年）國民政府頒布銀本位币鑄造條例，“廢兩改元”，于是3月l日正式開鑄銀圓，至民國24年（1935年）政府頒布輔币條例，改鑄輔币。直至民國27年（1938 年）“八.一三”抗日戰争爆發後停鑄，生産了5年多時間。抗戰期間，廠址被日軍侵占，用作械彈倉庫，工廠被迫内遷。中央造币廠在重慶設立辦事處，相繼在武昌、成都、桂林、蘭州、昆明設立分廠。
由于物價飛漲，法币貶值，輔币成本超過面值，各分廠輔币生産不久即告停頓，均賴其它産品維持生計。抗戰勝利後，各地分廠先後結束。民國35年（1946年）3月10日接收上海中央造币廠，經兩年籌劃整修，于民國37年（1948年）10月10日恢複鑄币。當時上海已臨近解放，物價暴漲，貨币貶值，造币生産處于半停工狀态。民國38年（1949年）5月5日，國民政府密令中央造币廠遷往台灣，遂于5月16日、5月18日将重要物資、檔案運往台灣，主要技術員工亦随同去台灣。
在解放前的29年中，工廠籌建13年，抗戰内遷8年，複廠2年，前後僅斷續生産6年，主要生産技術均依賴國外，進步緩慢，壓印所用原模，由意大利人“喬奇”雕刻，印模由美國費城造币廠制造，純鎳輔币坯餅從奧地利、美國進口。
1949年5月28日，中國人民解放軍上海市軍事管制委員會金融處派軍代表接管中央造币廠，更廠名為人民造币廠。同年8月，人民造币廠奉命結束，建立保管委員會，處理善後事宜。