东北开创了相对现代的兵工厂，但军火产量仍不能满足张作霖军事扩张的需要。因此，他又同各国展开了大宗的军火贸易。此时的军火贸易主要是与西方国家进行的。张的主要贸易对象国有意大利、法国、德国、捷克、挪威、丹麦、美国、瑞士和荷兰等十几个国家。交易的项目包括弹药、枪支、大炮、坦克以及军用电话机和军装等各种军械、军需用品。20年代后，张作霖极力从西方国家获取军火的这种“多元”军火贸易，很大程度上减轻了奉张对日本的依赖程度。
1924年起，张作霖逐渐在事实上控制了北洋政府。日本原以为支持张控制北京政权，他一定能顺从日本，解决多年来没有解决的“满蒙悬案”，尤其是1925年郭松龄反奉时日本曾向张作霖提出以承认“二十一条”为出兵援张的条件。此时张作霖的地位已经发生了变化，不再是割据一方的小军阀，而是握有北京政权、占有大半个中国的大军阀了。他认为在这种情况下，必须采取“以夷制夷”的策略，借助英美的势力，牵制贪得无厌的日本，从日本手掌中挣脱出来，以便获得更多的独立自主权。张更加紧向西方示好，以东北产业吸引英国投资，甚至想以英国为“老大哥”，指导北方。不少英美在华商人及外交人员对其灵活态度确实很欣赏，屡向伦敦和华盛顿请援。1928年2月，张作霖终于从英美两国借得2000万元的大宗贷款，以挽救因连年内战使财政濒临崩溃的困难。
自古边患之兴，皆由措理失宜。在强敌如林、国无实力，东北又受制于日俄两强的窘境下，张作霖广交国际盟友的目的，有利用国际间的矛盾摆脱日本的政治控制和打破日本在资金、军火供应、技术设备等方面在东北的垄断地位的一面，还有一个更深层的目的，就是使国家尽快地统一于他的权力之下，以便以整个国家的政治、经济、军事力量为后盾，抗拒日本帝国主义对东北的侵略。
在解决这一问题时，他需要同时解决两个问题：一是寻求与之结盟的国内盟友。他和皖系、直系和孙中山都曾结过盟，但各方自有主见，各占地盘，互不相让，自然无法成为长期盟友，终究只有兵戎相见一途。每一次结盟，固然有助于奉张的扩张，但每一次分裂和兵戎相见的结果，又使其实力遭到损减。二是在列强中寻求国际盟友。张的势力根基在东北，东北主要是日俄两大势力的天下，而西方列强也时时觊觎东北。张的策略是远俄亲日，同时示好于西方列强，以夷制夷，目的是冲破日俄的钳制。
结果如何呢?与俄国交恶，强力收回中东路路权，与苏俄矛盾日深。向日本靠拢，其目的是向南发展，夺取全国政权，这与日本的企图发生矛盾：对“二十一条”的抵制，使张日之间冲突屡起，关系日益复杂。张作霖向西方列强示好，聘请美国人、英国人为顾问，欢迎欧美势力进入东北。他控制北京政权后，更是对西方或诱之以利，或动之以情，或威之以武，但此时欧美强国均将目光集中到了日益北扩且势头正旺的南京政权。他虽然奋力从西方得到了一些军火、设备、技术和资金，也在一定程度上摆脱了日本的控制，从历史发展角度看，这种多元和均势外交的努力也顺应了不断发展变化的国际政治环境的必然要求和总的趋势，但任何对外政策的制定与结果，无不取决于国内外政治的发展变化，在当时中国既无自由、又无平等地位的国际背景和北洋政府日落西山的局势下，他终究没有寻求到也不可能寻求到真正的国际盟友。自然，引进欧美势力以抗日、俄之策不仅落空，相反，更增加了日本的嫉恨，日本从而加快了武力除掉他的步伐。