北洋軍閥混戰主要集中直系，皖系，奉系三個派系的爭鬥，屬於派系自然有強大的軍事力量。奉系張作霖能夠掌握東三省自然有相應的軍事支持，至於張作霖的東北軍實力在不同時期也是大不一樣的。
直皖戰爭後（1920年），
直皖戰爭爆發後，張作霖保持中立
奉系軍隊：4個師，23個混成旅。3個騎兵旅及若干個獨立團，部隊編制番號為北洋正規編制。
第一次直奉戰爭（1922年）
第一次直奉戰爭，張作霖戰敗，宣佈脫離北洋政府。部隊改為“東三省陸軍”，獨立編號獨立編制。旅為常規編制
東三省陸軍：北洋師：第27師、29師、奉天暫1師（編制不變），旅：27個旅（含師屬旅）和5個騎兵旅。
旅實際為混成旅：步兵2至3團，騎、炮兵各1營，工兵連、輜重連等，騎兵旅：騎兵2團
第二次直奉戰爭（1925年）
第二次直奉戰爭，張作霖勝利率東北軍入關。師為常規編制
東北陸軍：20個師，40多旅，騎兵10多旅，炮兵2旅，工輜各1團，總兵力達35萬。
甲種師：2旅6團，炮兵1營，輜重1營，工兵1連，騎兵1連，
甲種師：2旅4團，炮兵1營，輜重1營，工兵1連，騎兵1連，
騎兵師：騎兵兩旅4團，獨立騎兵旅：騎兵2團
炮兵旅：3個炮兵團，一個連4門山炮（或者迫擊炮六門）
東北易幟（1928年）
東北邊防軍：步兵：27個旅（三團制），騎兵：6個旅（二至三團）、炮兵：3個炮兵旅（共10個團）
中原大戰（1930年）
關內（分佈在北京，天津，河北，山西一帶）
步兵9個旅，騎兵3個旅，炮兵8個團，共計18萬人。
東三省
野戰部隊：步兵12個旅、騎兵3個旅，炮兵2個團，共計12萬人（理論情況下應該25萬）
保安部隊：3個省防旅，一個省防騎兵旅，若干地區獨立團，至少15萬
東三省留守野戰部隊理論上應該超過25萬，中原大戰時進關10萬是9個旅，而918事變之前進關3個旅8萬，說明駐守在東北的野戰部隊序列有超過一半的人進入關內。
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