Tehden poliittisen liiton keisarinna lesken kanssa ja tultua Guangxu-keisarin pysyväksi viholliseksi, Yuan poistui pääkaupungista vuonna 1899 uudeksi nimityksekseen Shandongin kuvernööriksi. Hänen kolmivuotisen toimikautensa aikana puhkesi nyrkkeilijöiden kapina (1899-1901); Yuan varmisti nyrkkeilijöiden tukahduttamisen maakunnassa, vaikka hänen joukkonsa eivät osallistuneet aktiivisesti Shandongin ulkopuolella. Yuan otti puolensa keisarin hovin ulkomaalaispuolueelle yhdessä prinssi Qingin, Li Hongzhangin ja Ronglun kanssa. Hän kieltäytyi puolustamasta nyrkkeilijöitä ja hyökkäämästä kahdeksan maan liittouman joukkoja, liittyen muihin kiinalaisiin kuvernööreihin, jotka komensivat merkittäviä modernisoituja armeijoita, kuten Zhang Zhidongin, jotka eivät osallistuneet nyrkkeilijöiden kapinaan. Hän ja Zhang jättivät huomiotta keisarinna leski Cixin sodanjulistuksen ulkomaisia valtoja vastaan ja jatkoivat nyrkkeilijöiden tukahduttamista. Tämä ryhmä tunnettiin nimellä Kaakkois-Kiinan keskinäinen suojelu. Sen lisäksi, että Yuan ei taistellut kahdeksan kansakunnan liiton kanssa ja tukahduttanut nyrkkeilijöitä Shandongissa, Yuan ja hänen armeijansa (oikea diviisio) auttoivat myös kahdeksan kansakunnan liiton tukahduttamaan nyrkkeilijöitä, kun liittouma otti Pekingin.
elokuussa 1900. Yuan Shikain joukot teurastivat kymmeniä tuhansia ihmisiä kamppailussa Zhilissä. Yuan toimi Baodingin ulkopuolella kampanjan aikana, joka päättyi vuonna 1902.