抗日戰爭中，中國軍隊的構成很複雜，並非是類似美軍、蘇軍那樣的整體，而是不同的武裝力量聯合在了一起來抗日。
如國民黨軍中，就分為中央軍、東北軍、西北軍、桂軍、滇軍、晉綏軍、粵軍等等。其中很多派系的軍隊在之前的內戰中都是打過狠仗的。
如1930年的中原大戰，中央軍、晉綏軍、西北軍等部上百萬人混戰，死傷至少30萬人。中原大戰後，西北軍瓦解，從此開始，西北軍再不具備整體性意義。
但是西北軍當時有三四十萬人之眾，其失敗後卻並未消失。一些西北軍將領投靠南京政府後被封官進爵，成為地方實力派，同時其軍隊也按照南京方面給的番號進行整編。一些依附於南京政府或地方實力派的西北軍最後也接收了整理，進行番號上的調整。
在當時，西北軍的稱號不僅僅是從國民一軍發展而來的原馮玉祥嫡系部隊，也包含國民二軍、國民三軍及西北一些軍閥的部隊，後者也是廣義上的西北軍。因此一些軍隊與馮玉祥的淵源不是很深，但也被稱為是西北軍。
1937年全面抗戰爆發時，全國廣義西北軍系的部隊主要有：
宋哲元部
宋哲元部為29軍，該軍的前身是中原大戰失敗後西北軍嫡系合編而成的，最初寄居於山西，經張學良之手整編後，拿到了29軍的番號。
最初29軍僅2萬多人，裝備拙劣。1933年該部赴長城抗戰，表現出色。隨後坐鎮察哈爾，並抓住機會入主平津，在短短數年內實力擴充到了4個步兵師（37師、38師、132師、143師）、1個騎兵師及若干直屬部隊，總兵力達到了10萬人之眾。
抗戰全面開始後29軍升格為第1集團軍，部隊一分為三，擴編為59軍、68軍和77軍3個軍。
韓復榘部
該部為韓復榘主政山東後，在其基幹部隊基礎上擴充而來的。
其部隊番號為第3路軍，有12軍、55軍和56軍三個軍，下轄20師、22師、29師、74師、81師，此外還有手槍旅和大量附屬部隊，其正規軍的兵力亦有10萬人之眾。
全面抗戰爆發後該部改編為第3集團軍，但韓復榘死後，56軍被撤編，部隊多被拆散使用。
孫連仲部
該部也是中原大戰失敗後原西北軍主力一部，其投靠南京政府後，部隊被改編為26路軍。該部最初整編為25師、27師及騎兵第4師，有4萬多人。
1931年底，26路軍17000餘人在寧都起義，之後編為紅5軍團；餘部經過補充後恢復編制，因孫連仲比較聽指揮，後來又將其編制補齊，並劃歸了部分其他西北軍部隊歸其指揮，不過部隊番號有所變動。
全面抗戰爆發後該部又改編為第2集團軍，基本部隊有27師、30師、31師，著名的臺兒莊戰役中該部就是主力。
龐炳勳部
該部不是馮玉祥國民一軍基礎上發展而來的，但通常也被視為西北軍，中原大戰後，該部接受了南京政府第40軍的番號。
抗戰全面爆發後，龐炳勳升任第3軍團司令，但該部僅一個40軍，40軍又只有一個39師，加上附屬部隊，其兵力也僅有13000餘人。
著名的臨沂保衛戰就是該部和張自忠將軍的59軍聯合打出來的。
孫蔚如部
該部在全面抗戰爆發時的番號為國軍第38軍，是楊虎城將軍17路軍基礎上改編而來的，下轄17師、177師及軍直屬部隊，除該軍外原17路軍還有其他部隊被改編。
38軍最早在河北、山西地區作戰，後來長期戰鬥在中條山，曾有“中條山的鐵柱子”之稱。
以上僅僅是西北軍中較大的支系，實際上當時的馬家軍也被稱為是西北軍，此外還有一些原為西北軍的較為獨立的部隊，其對中央軍的依附度較高，已經成為中央軍旁系部隊。
全面抗戰爆發後，因為原西北軍中的一些將領對北方較為熟悉，其有很多勢力在地方分佈。諸如孫殿英、石友三、孫良誠等部紛紛又以各種頭銜招兵買馬，發展出了一定規模的軍隊。
西北軍的兵源大都為北方人，其身體素質好，訓練上也非常紮實，尤其近戰能力強。但是西北軍有個傳統就是，很難團結且習慣背叛，其高官在面臨權力和金錢時往往把持不住，做出倒戈之舉。
中原大戰時，中央軍精銳都屢屢被西北軍擊敗，但後者卻倒在了蔣介石的銀彈攻勢之下，土崩瓦解。
全面抗戰爆發後，西北軍在對日作戰中也出現了典型的兩極分化現象。
一方面，以張自忠將軍為首的大部分西北軍奮力抗戰，犧牲很大，戰果也很大。
如全面抗戰初期，孫連仲部、孫蔚如部在河北、山西戰場的表現就很好，張自忠部和龐炳勳部聯手打出了臨沂大捷，之後的臺兒莊大戰更是打出了抗戰開始以來一戰消滅日軍萬人以上的輝煌勝利。
另一方面，西北軍在抗戰中後期，大規模投敵，淪為偽軍。如孫良誠部、龐炳勳部、石友三部、孫殿英部、吳化文部等。
據統計，抗戰時期國民黨軍整建制投敵達50萬人，其中很大一部分都是原西北軍。另外，在抗戰投敵的將領中，西北軍佔了總數99人中的46人，達到了將近半數。
其中最諷刺的是龐炳勳為臨沂戰役時的英雄，但1943年其被俘後，卻投降日軍，成為偽第24集團軍司令。
所以我們說西北軍的抗日是兩極分化特別嚴重的，一方面西北軍抗日功績很大，犧牲很大；另一方面，西北軍的投敵和抗戰中後期的消極抗戰也是很嚴重的。
就現在掌握的情況來看，西北軍在抗戰後期消極抗戰和大規模投敵主要有三方面因素。
第一：西北軍中部分將領，如石友三、孫殿英等人，本來就沒什麼民族大義，對這些人來說只要誰能給其權力就會投靠誰，從來都不會忠誠於某一方，即便是投日也是如此。
第二：西北軍素來比較窮，而蔣介石一直以來推行的都是消除雜牌軍的戰略，即便在抗戰中也是如此。抗戰中期後，西北軍各部所得到的補給普遍較少，但戰線卻都特別靠前。部隊打得越狠，實力消耗就越大，但補充卻跟不上。
如張自忠將軍任第五戰區右翼兵團司令，但實際上其並不能有效指揮中央軍，其能指揮得動的只有自己的基幹部隊及馮治安部。棗宜會戰張將軍犧牲時，其基幹部隊59軍只有1萬餘人，將軍身旁的74師2個團及1個特務營合計才3000餘人。
張將軍犧牲後，西北軍各部普遍擔心自己部隊打光後就此失勢。而一些被安排到最前沿的部隊，有的甚至就投敵了。
跟後面這一點密切相關的就是第三方面了，因為很多西北軍其實是在蔣介石的授意下投敵的。
其成為偽軍後，同時還與國民黨方面有聯繫，只幫助日軍對八路軍和新四軍作戰，但不會與國民黨軍作戰。
抗戰勝利後，這些偽軍大都搖身一變成為所謂的“先遣軍”，佔領要點，為在大西南的國民黨軍主力開赴日佔區爭取時間。
所以總的來說，抗戰時期原西北軍部隊的表現就是：英雄有很多，“狗熊”也不少！我們銘記英雄的功績，但也不會忘記那些當漢奸的敗類。
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