1930年4月,袁汉铭调任2师(原32师改编)5团政治处主任,随军转战皖西。7月,5团奉命攻打固始县封建堡垒洞沟,由于敌工事坚固,久攻未克,袁汉铭带领政工干部亲临前线,一面鼓动战士顽强作战,一面向敌人喊话,终于在红军英勇战斗和强大政治攻势下,取得了战斗胜利,解放了固始南乡。
1931年元月,红1军与红15军合编为红四军,5团改编为35团,袁汉铭任该团政委。同年冬,张国焘在鄂豫皖苏区开始了肃反,袁汉铭同志被诬陷为“改组派”、“反革命”,被活埋于英山县城南,时年29岁。