佥都御史陕西三边总督（节制甘肃宁夏陕西三边，甘肃固原宁夏延绥四镇）。
    据《明世宗实录》载，上任之初，嘉靖四十五年五月，兵部就复陕西总督陈其学、巡抚延绥都御史王遴条陈四事：一、添设府同知二员，列御延安驻札榆林，分管边腹城堡不预他务。二、凡总兵衙门原调尖儿手人马查照各堡尽数发回，以后将领务严行操彩，各堡自有精兵，毋得擅自调操抢兑以致单弱。其入卫游兵有逃故者，径于本军户内勾补，果系户绝亦设法召募，务充故额勿得借桃选之名徒坏军政。三、榆镇入卫之兵每营留三百人，以抵蓟镇军门，所抽选操下九百之数，仍准添募游兵二枝以济缓急。四、该镇见有总督抚按等官，遴以边政久犯，欲再遣经略大臣，恐多官事扰不如责成遴等为便。
    一个月后，陈其学再奏边防五事：一、调腹兵以补空边，二、视功次以激勇力，三、量缓急以摊军储，四、处供馈以豫冬防，五、备战马以充卫额。陈其学言到：“三边四镇，地里浩渺，兵稀粮少，戎律失弛。仍严革横派，广恤穷军，精察地形，熟演武艺，明斥堠，远哨听，诘奸慝，招投降。凡保障陕民者，罔不尽心以为之豫。”
    正当陈其学招募兵马、补充缺额、严肃纪律、整顿军务之时，发生了俺答入侵
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