公元196年，建安元年，被封建軍閥爭奪數年的漢獻帝終於結束奔波，被曹操迎駕於許縣。漢獻帝成為傀儡，曹操以天子令諸侯，成為司空、丞相，獨攬軍、政大權。
曹操的司空府軍權獨攬，下設領軍、護軍各一人，作為最高軍事幕僚。領軍、護軍平時輔佐曹操處理軍務，參與軍事機密決策，戰時可代表曹操在外指揮、監護軍隊。曹操還設置司馬、軍師祭酒等多種軍事幕僚，輔佐軍事。例如荀彧當過司馬，郭嘉當過軍師祭酒等。
曹魏的軍隊，由中央軍和地方軍組成，中央軍又分為中軍、外軍兩部分，地方軍就是各州郡的軍隊。
中軍一般駐紮在京師地區，中軍既保衛京師又承擔外出作戰任務，是曹魏的主力部隊，總兵力達十萬人。曹操時期的中軍，以中領軍、中護軍為統帥，其中包括虎、豹、騎等護衛親軍。曹丕稱帝后，中軍主要由武衛、中領、中護、中堅、中壘等五營組成，其中中領軍的權力最大。武衛營掌管宮廷護衛，其他各營負責京師地區的守護。
外軍是指京師以外各地都督所率軍隊，外軍雖然遠離京師，但是仍屬於中央軍。公元216年，曹操徵孫權還，任命付波將軍夏侯惇都督，領軍駐屯居巢，這是曹操設置外軍的開始。曹丕建魏後，正式設置都督統率諸州軍隊，在邊防地區設置都督府，西南防備蜀國、東南防備吳國、北部防備東胡等少數民族，歷任都督者，根據資歷分別任命為徵（徵東、徵西、徵南、徵北）、鎮（鎮東、鎮西、鎮南、鎮北）、安（安東、安西、安南、安北）、平（平東、平西、平南、平北）等將軍，都督主管一方軍政，有時會統轄好幾個州郡，都督由中央任命，經常調動，外軍也是曹魏軍隊的重要力量。
地方軍一般指州郡兵，由刺史或太守管轄，主要職責是維護州郡境內社會治安，保持封建秩序，但是如遇戰事，也要接受中央調遣外出作戰，州郡兵實力遠遜於中央軍。
曹魏是三國時期最強大的國家，佔據東漢十三州中的九州，地廣人多，全國軍隊最多時達五十萬，可同時與蜀、吳兩國作戰。
步兵是曹魏軍隊的主要力量，曹操在平定袁紹後，又平定了烏桓和關中，繳獲了大量馬匹，騎兵數量劇增，曹操統一北方後，出兵作戰，一般是步兵和騎兵配合，協同作戰。
公元208年，曹操佔領荊州後，收編了劉表的大部分水軍，但不久赤壁之戰失敗，曹操的水軍蕩然無存。後來，出於對東吳的戰爭需要，曹魏又設置了水軍，但始終是很小的規模。
曹魏的軍隊來源主要有召募、徵發、強制降附及亡戶當兵。例如，公元192年，曹操平定青州黃巾軍，得降卒三十萬，精選了一批青州兵，成為曹操主要的軍事力量。
曹丕建國後，世兵制成為曹魏的兵役制度。世兵制即是一旦成為士兵，則要與一般民戶分離，成為軍戶，軍戶不經放免就要世代為兵。軍士身份低賤，為了防止士卒逃離，曹魏將兵將的家屬集中到統治中心作為人質，世兵制是魏國強迫一部分人世代充當職業士兵的制度。
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