从儿玉介入旅顺战役指挥到攻克203高地，可以看出其人非常长于冷静计算的一面。
日军于12月6日终于夺取203高地，取得了攻克旅顺的关键胜利，火力控制了旅顺整个市区和港口。
由于胜局已定，他于12月10日返回辽阳日军总司令部。此后，日军攻势如潮，一月之后迫使俄军投降。
1905年3月23日，儿玉源太郎在日军奉天之战胜利后，奉命回国报告战况。
长冈外史参谋次长去新桥车站接他。
儿玉见了长冈劈头就问和谈之事有没有眉目，当听长冈说还没有眉目时就是一顿痛骂：“战争一旦开始，最大的课题就是怎样结束。连这个你都不懂，你是干什么的？”
这个长冈就是他担任过陆军大学校长培养的学生。
后来他和陆军上层一起顶住了民间的压力，和俄国签署了《朴次茅斯和约》，把俄国势力赶出了南满。
回国期间，他向日本大本营提出成立隶属于满洲军的总兵站监部、成立隶属于总兵站监部的民政长官部、改修铁路增加运力的建议。
这些建议很快被日本采纳，从此他身为满洲军总参谋长，实际成为日军在大连和东北占领区统治的总头目。
他还是满洲日本移民500万的总策划人。
在他看来，满洲是日本花了2亿日元战费，死了10万人才得到的，中国想收回东北必须流血才行。
1906年9月，在“有关满洲问题协商会”上，参谋总长儿玉源太郎就表示：“是不是要委任来研究满洲的主权问题，有没有必要成立一个官衙来主管这个问题”。
但这个建议当时就被重臣伊藤博文顶了回去：“满洲不是日本领土，满洲是清国领土这点是不容置疑的”。
但这并没有封住儿玉的野心。
儿玉源太郎在会议上不厌其详地论述对大连实施殖民统治的方针，内容包括土地、港湾、产业、教育、税制、警察、卫生、道路、电气等多方面，甚至火葬场、墓地都没有遗漏。依《朴次茅斯和约》，日本从沙俄手中夺取了大连租借地和南满铁路经营权。
1906年1月，他被任命为满洲经营调查委员会委员长。
他于7月13日被日本内阁任为“满铁”委员长。
1906年11月26日，日本在东京成立“南满洲铁道株式会社”，他把他在台湾的得力助手后藤新平叫来任命为满铁公司总裁。
打完了日俄战争，山县有朋元帅心里后怕，总觉得沙皇还要回来报仇。
就提出要把现在的17个师团的陆军扩充到平时25个，战时50个师团。
为什么50个？
因为沙俄在远东地