正统十三年(1448)，于谦被召回京，任兵部左侍郎。正统14年(1449)七月，也先大举进犯，王振挟持皇帝亲征。于谦和兵部尚书邝埜极力劝谏，但皇帝不听。邝埜跟随皇帝管理军队，留于谦主持兵部的工作。待到明英宗在土木堡被俘，京师大为震惊，大家都不知道该怎么办。郕王监国，命令群臣讨论作战和防守的方略。侍讲徐珵说星象有变化，应当迁都南京。于谦厉声说：“主张南迁的，该杀!京师是天下的根本，一摇动，国家大计就完了。难道诸位忘了宋朝南渡的事吗(独不见宋南渡事乎)?”郕王肯定了他的说法，防守的决策就这样定下来了。当时京师最有战斗力的部队、精锐的骑兵都已在土木堡失陷，剩下疲惫的士卒不到十万，人心惶惶，朝廷上下都没有坚定的信心。于谦请郕王调南北两京、河南的备操军，山东和南京沿海的备倭军，江北和北京所属各府的运粮军，马上开赴京师，依然策划部署，人心稍为安定。于谦立即被升为兵部尚书。
郕王暂代皇帝出朝。廷臣们请求将王振灭门九族，于是王振的党羽马顺，便出来斥责言官。给事中王竑冲上前打马顺，大家都跟着他，还把别的王振同党拉到那里打死。朝上秩序大乱，卫卒声势汹汹。郕王害怕得要起来逃跑，为防止锦衣卫报复，于谦推开众人走上前去扶住郕王不要起来，而且告诉郕王宣谕说：“马顺等有罪该死(顺等罪当死)，百官不予追究。”大家才安定下来。于谦的袍袖因此全部撕裂。退出左顺门，吏部尚书王直握着于谦的手叹道：“国家正在倚赖你呢，今天虽然一百个王直又有什么作用(国家正赖公矣，今日虽百王直何能为)!”当时，上下的人都依赖重视于谦，于谦亦毅然把国家的安危视为自己的责任。 当初，大臣担忧国家没有君主，太子年幼，敌寇将至，请皇太后立郕王为皇帝。郕王一再害怕地推辞。于谦大声说：“我们完全是为国家考虑，不是为个人打算。” 郕王于是受命。九月，郕王即帝位为景帝，于谦进去回答问话，情绪激昂地哭着说：“敌寇得意，留住了皇上。必然轻视中国，长驱南下。请命令各边境的守臣竭力防守遏制。京营士兵的器械快要用完了，需要马上分道招募民兵，令工部制造器械盔甲。派遣都督孙镗、卫颖、张辄、张仪、雷通分兵据守九门重要的地方，军队驻扎在外城的外面。都御史杨善。给事中王竑亦参与这些事，迁徙外城附近的居民进入城内。储存在通州的粮食，令官军自己去支领，用装足的米作为代价，不把粮食留给敌人。文臣像轩倪这样的人，应该用为巡抚。武臣像石亨、杨洪、柳博这样的，应该用为将帅。至于军队里面的事情，我自己承担，没有成效就判我的罪。”对他的意见，皇帝全都认真地接纳了。