脑之一的教育总监兼军事参议官，11月2日，晋升为陆军大将。1937年2月任林铣十郎内阁陆军大臣。该届内阁倒台之后，在近卫文麿内阁里继续留任陆军大臣。

1937年7月7日，卢沟桥事变爆。杉山元身为陆军大臣，极力主张增加驻华兵力，扩大战争规模，他强硬的反驳不扩大派的石原莞尔：“所谓不扩大，只是避免全面战争，而不是不顾皇军的威信。”他向昭和天皇担保，三个月解决中国事变。7月11日责成陆军省和参谋本部有关部门共同制定了《关于华北作战的协定》，向内阁提出增兵华北方案，7月18日，相近卫文麿召开“五相会议”身为陆相的杉山元力主增兵华北，第五师团、第六师团、第十师团下达动员令。向华北增兵二十万，马五万匹。8月1o日，杉山元决定向上海增派两个师团的兵力。8月15日，日本政府表了由杉山元起草的《对华宣战声明》，全面侵华战争被付诸实施。此时的杉山元非常乐观，叫嚣“迅予敌彻底打击，以期早日收拾时局”紧接着生了成立北支派遣军，中支派遣军，设立陆军大本营，攻陷中国都南京的事件，但蒋介石退入内地，依然不屈服，解决中国事变遥遥无期，杉山元这时才真正知道中国的辽阔无边。

近卫相为早日解决对华作战，更换了外相和陆相。杉山元于1938年6月改任军事参议官。9月，杉山元在做盲肠炎手术休养期间被调任北支派遣军司令官。

在接任华北方面军司令官之前，大本营向杉山下达任务，即：“维持现在占领的华北地区的安定局面，努力迅恢复河北省北部、山东省、山西省西部及内蒙地区的治安，确保主要交通线的安全。”

而大本营给彬山元的建议是，组织部队开展武力为中心的“治安肃正”作战，摧毁华北敌后抗日根据地，大本营并不认为彬山元能在短时间内解决华北问题，但是大本营却不希望华北地区的形势不要继续恶化下去了。

彬山元面容憨厚，远远看去就像一个慈祥的长者，彬山元在上学的时候被戏称为傻瓜元，他还有一个外号叫“便所扉”意思是像厕所门那样里外都可推开，实际上彬山元的性格异常坚忍顽固，这在其长达47年的军事生涯中表现的淋漓尽致。无论遇上多么强大的对手，彬山元都会毫不畏惧地面对，在这一点上彬山元倒是和韩云华有一定的相似之处。

彬山元知道自己的指挥才能并不比寺内寿一大将高明多少，甚至还有所不如，但是他却有寺内寿一大将所不具备的坚韧和魄力。在国内的时候，彬山元就研究过内蒙古军区的战法，而且也想到了一些破解的办法，但是彬山元也没有十足的把握能遏制住内蒙古军区崛起的势头。

彬山元在来中国之前，裕仁天皇将一个中队的天皇卫队交给他指挥，用于保护他的安全。看完这支部队的表演后，彬山元欣喜若狂，他最害怕的不是支那的正规武装，而是韩云华所部神出鬼没的特战队。