1912年10月，清华学堂改称为清华学校，唐国安成为清华学校第一任校长。

唐国安是一个特别有眼光的人，上任伊始就烧了几把一般校长烧不来的火。他烧的第一把火是呈请外务部批准，撤消游美学务处，将分散于学务处、学堂、驻美监督处的招生、国内准备、遣派、留学监督诸权力统统收归学校，极大地减少了外界对清华事务的干预，确保了清华的办学自主权。

接着，唐国安又烧了第二把火，大力改革清华学制，第一，将原来的中等科5年、高等科3年，改回最初的中等科、高等科各3年，实行高等科文（文法）、实（理工）分班；第二，把中等科、高等科混合招生改为中等科统招，高等科插班招。第三，选聘学科牛人，狠抓课堂管理，使中等科学生毕业可达美国高中一、二年级水平，高等科学生毕业可达美国大学一、二年级水平，学生赴美后可直接插入大学三、四年级，既省时间又省银子。

清华建立之初，庚子赔款退款常被袁世凯挪用，有时袁世凯一借就是20万银圆，学校办点什么事经常捉襟见肘，唐国安为此四处奔走，请求政府将庚款完全用于办学，使这一问题终获解决，这是唐国安烧的第三把火。此举对清华后来的腾飞意义不言而喻。

学校不是天上的云朵与月亮，它需要土地支撑，在执掌清华的短短时间里，唐国安烧的最大一把火是征地。他曾在一年之内两次扩充校园。第一次是1913年春，他请求政府将清华园西邻的近春园划拨学校，得到批准；不久，为了让园内的水系畅流，他又请求政府将近春园西边的长春园东南隅划归学校。两次扩充，增地480亩，加上先前购进的200亩，以及原有校园450亩，清华拥有的校园面积超过1100亩。这样的校区面积在21世纪的今天自然不算什么，但在民国初年大学规模普遍偏小的情况下，绝对是一种奇迹。

唐国安只在清华工作了两年半，1913年8月即在任上逝世，所烧的“四把火”却有口皆碑，他的治校成就至少跟两个因素有关。

唐国安善于与人沟通。有个例子可以从侧面证明其非同一般的口才。入清华做校领导之前，唐国安曾在清政府外务部工作。1909年2月1日至26日，清政府在上海主办了第一届万国禁烟会议，唐国安以清国参会外交代表的身份在会上作了一个8000多字的英文演讲。他先从经济角度阐述了鸦片贸易的不明智，说列强“紧紧抓住目前仅占清国对外贸易7.5%的鸦片贸易不放，却牺牲了无限远大的贸易前途，天下再也没有比这更为愚蠢的商界大傻瓜了”。在演讲最后，他从道德角度呼吁中西方联手一起消灭烟毒：“鸦片问题应当作为一个道德问题来处理。中国儒家的孔孟之道培养了人们高尚的道德情操，正如基督徒的良心一样。我们总不可忘记，有一项法则甚至凌驾于自然法则之上，那就是永恒的上天的法则。这项法则按孔子的说法是‘己所不欲，勿施于人’，按耶稣基督的说法是‘爱你的邻居如爱你自己一样’！”这篇演讲得到了当时中外舆论的极高评价。有了这样的口才，唐国安想要说服政府部门为清华学校做点事，自然不会太难。

唐国安的眼界非常开阔。他出生于1858年，14岁时成为第二批留美学童，最初入读美国康涅狄格州的新不列颠中学，后来考入耶鲁大学法律系，因清政府中止留学政策，大学未毕业即回国。回国后，他在美商旗昌洋行做过翻译，1887年进入外务部，后来又护送留美幼童去美国，对外面的世界了解得比较清楚。这就使得他在主持清华校务时能跳出传统的科举式教育的僵化模式，让清华一开始就在文明教育的轨道上奔驰。