亦称辛亥广州之役，是1911年4月27日同盟会在广州发动的反清武装起义。
广州新军起义失败后，同盟会的许多干部产生了悲观情绪。当时在美国活动的孙中山洞察到国内各种社会矛盾正在激化，革命时机日趋成熟，积极推动同盟会再举行一次大规模的起义。1910年11月13日，孙中山在马来亚的槟榔屿，召集黄兴、赵声、胡汉民等同盟会的重要骨干以及国内外的代表秘密会议，讨论继续发动起义的有关问题。统一思想后，决定：筹集巨款，以新军为骨干，联络防营、警察与会党，聚集同盟会的主要精干力量，在广州发动起义，然后北伐推翻清王朝。
1911年1月18日，黄兴抵达香港，主持起义的筹备工作。月底成立了作为起义领导机关的统筹部，黄兴、赵声分任正副部长，下设八课：（1）调度课，负责运动新旧军队，由姚雨平任课长；（2）交通课，负责联络江、浙、皖、鄂、湘、桂、闽、滇各路，赵声兼课长；（3）储备课，负责购运军械，胡毅生为课长；（4）编制课，负责草定规则，陈炯明为课长；（5）秘书课，负责文件，胡汉民为课长；（6）出纳课，负责出纳财政，李海云为课长；（7）调查课，负责侦察敌情，罗炳扬为课长；（8）总务课，负责其他杂务，洪承点为课长。
各课均加紧了起义的准备工作。一是筹饷购械。槟城会议后，以孙中山为首的革命党人即分赴海外各地，向广大爱国华侨演说革命形势，募集起义经费，在侨胞的慷慨资助下，共收“义捐”157213（银）元，超过了孙中山原计划募款13万元的设想，保证了起义所需的经费。同时，革命党人又分别到日本及南洋各国购置枪支弹药，潜运到广州城内各秘密机关。二是组织起义力量。除分派革命党人去长江流域各省联络党人响应外，重点派专人发动广州新军、防营、巡警以及联络番禺、南海、三水、顺德、惠州等地会党参加。考虑到以往历次起义中临时联络的军队、会党常不听指挥的教训，这次精选一批青年党人及志士组成一支“选锋”队，充当敢死队，任务是首先在城内发难，打乱清政府在广州的指挥机构，夺取军械库，打开城门，引入驻在城外的新军，一举占领广州。这支选锋队初定为500人，后增定为800人。国内外志士得到要组织“选锋”的消息，抱定以身殉事业的决心，争相踊跃赴义。革命党人方声洞、林觉民等不少人写下了遗书，向亲人诀别。三是派人潜入广州，先后设立大小机关38处，作为革命党人活动及储存枪械的据点。
各项起义准备工作大体就绪后，黄兴于1911年4月8日主持召开了统筹部的发难会议，决定10路进攻计划。因赵声曾任新军标统，有丰富的军事学识和指挥经验，故确定赵声为总司令，黄兴为副；定于13日发难。不料就在统筹部开会这天，广州城内发生了同盟会员温生才枪杀清署理广州将军孚琦的事件；且由香港运炸弹至广州时又为清兵查出，清广东当局因此加强了戒备；加之美洲华侨的捐款及由日本购运的部分枪弹也未送到。鉴于上述情况，统筹部将发难日期推至4月26日。因赵声在广州任过标统，相识者较多，不便过早露面，黄兴于4月23日亲至广州主持起义事宜，在两广总督署的小东营五号建立起义指挥部。考虑到购置的枪械尚未运到，黄兴将起义日期改为4月27日。
此时清广东当局对起义计划已有所闻，粤督张鸣岐、水师提督李准加强了防范和戒备，有些储存手枪、炸药等的重要据点相继遭到清方军警的袭击和破坏。这样，革命党人对是否按期举义出现了分歧：陈炯明等主张缓期再举；林文等主张立即起义。在众说纷纭面前，黄兴一度举棋不定。26日晨，黄兴决定改期再举，“令各部即速解散，以免搜捕之祸”，于是电香港总部“省城疫发，儿女勿回家”，暗示速即停止将在香港集合待命的大批革命党人继续派来广州。可是又考虑到这次起义经过革命党人精心准备，动员了革命党内的众多骨干力量，筹集了较为雄厚的财力、物力；而当时改期实际等于取消，会造成消极的思想影响，因此经一天思考，黄兴和部分革命党人下决心拚个人的一死来酬答国人，决定如期发动。
当晚，黄兴电告总部要赵声速令选锋队员前来参加次日的起义。接着黄兴召集会议讨论发难事项，发难时间定在次日下午5时30分。鉴于人员已减少，将原定10路进攻的计划改为4路：黄兴率队攻打两广总督署；姚雨平率队攻小北门，占飞来庙，迎新军与防营入城；陈炯明率队攻巡警教练所；胡毅生以20余人守大南门。但香港方面于26日晚上10时接黄兴电报，因300多名选锋队员于次日无法到达广州，急电黄兴再展期一日；黄接电后决定不再延期。而第二天起义时，姚雨平、陈炯明、胡毅生三路又均未发动，最后只剩下黄兴一路。
4月27日下午5时30分，黄兴率选锋队员120余人，臂缠白布，手持枪械炸弹，吹响海螺，直扑总督衙门。经过激战，起义军击毙了卫队管带，打退了负隅顽抗的督署卫队，一举冲进署内。总督张鸣岐早由后壁逃至水师行台，与水师提督李准一起部署兵力，围攻起义军。黄兴下令焚烧总督衙门，随后转攻督练公所，途中遇李准的亲兵大队，双方展开激战，旋突围而出。这时黄兴将所部分为三路：徐维杨率花县党人攻打小北门，接应新军；川、闽及南洋党人攻打督练公所；黄兴一路出大南门，接防营同志人城。攻小北门的一路在源盛米店、司后街等处与清军交战失利，转攻飞来庙又未成功，大部分壮烈牺牲。攻督练公所一路与防营激战，喻培伦胸前挂一筐炸弹，所向披靡，弹尽被捕，其余选锋队员也或死或伤。黄兴一路行至双门底，与同志温带雄部相遇，因温部未带白巾，致误会交火，温带雄及方声洞等牺牲。在战斗中，黄兴右手中食二指被打伤，仍英勇奋战，率众且战且退，直到队伍被打散，剩下他一人时，才躲人一小店，化装后出城到女同志徐宗汉所在机关，后返抵香港。
起义军经过一夜激战，终因敌众我寡而失败。战斗中英勇牺牲或被捕后慷慨就义的有80余人。事后，广州革命志士潘达微多方设法，收敛牺牲的烈士遗骸72具，合葬于广州城郊红花岗，并改其名为黄花岗。因此，后来称这次起义为黄花岗之役。
