清朝後期採購西式武器的過程中，各式各樣的火炮是重中之重。乃至於清朝建立北洋陸軍時，最初的北洋六鎮中每鎮即編制一個炮兵標（團），大部分裝備有54門75毫米口徑的火炮。
應當說，在當時的中國，這一配置是相當豪華的。而清末之後，舊中國各路軍隊急速擴編，炮兵卻跟不上擴編步伐，因此大量軍閥部隊的炮兵配置是很弱的。
但是奉軍——東北軍體系卻是一個例外。
奉軍只是北洋軍的雜系，1910年代在奉天的北洋陸軍番號為張作霖的27師和馮德麟的28師。
以當時的編制來說，師所轄應當有一團炮兵，但實際上張作霖的27師炮兵團僅是個空頭番號，後續自日本購入部分三八式野炮才填充了編制；而28師炮兵團也只不過2營野炮而已。
1920年，奉軍參與直皖戰爭，張作霖繳獲了皖系西北邊防軍的2營炮兵，並得到了熟悉炮兵的營長鄒作華，自此東北炮兵才走上正軌。
1922年，奉軍在第一次直奉戰爭中慘敗，張作霖決定“整軍經武”，大力對奉軍進行改革整頓，同時在裝備上全面換裝，炮兵是強化的重中之重。
當時，中國本土的兵工廠僅能少量製造75毫米山炮，而山海關外的東北則沒有像樣的兵工廠。
1922年，張作霖投入巨資在奉天軍械廠基礎上建成東三省兵工廠（亦稱瀋陽兵工廠），採購國外先進機械，大規模製造軍火。
由於當時各方面因素制約，而張作霖又急於見得成效，因此就火炮而言，瀋陽兵工廠大都是與洋行合作，自國外購得半成品，進行組裝式生產。但其規模之大，耗資之巨，為全中國之最。
據曾任瀋陽兵工總廠廠長的陳修和稱，自1924年到1931年九一八事變前，兵工廠所生產的火炮計有：
日式37毫米平射炮370門，日式75毫米野炮108門，日式75毫米山炮72門，克（克虜伯）式75毫米山炮1門，日式75毫米高射炮4門，日式75毫米迫擊炮11門，奧（奧地利）式77毫米野炮300門，奧式100毫米榴彈炮300門，日式105毫米加農炮12門，日式150毫米榴彈炮21門，日式240毫米榴彈炮2門（未完成）。
上述火炮的核心部件大都來自於日本、奧地利，而瀋陽兵工廠所作者則是儘可能降低其重量，否則以當時中國的畜力和機械化程度，無法實現火炮的機動。
這還僅僅是瀋陽兵工廠所生產的火炮，此外奉軍還外購了大量成品炮。除了瀋陽兵工廠外，東北另有奉天迫擊炮廠，可生產包括150毫米重迫擊炮在內的多類迫擊炮。
以如此雄厚的兵工體系作為支撐，奉軍的炮兵迅速得以強化。
1924年，奉軍獨立炮兵部隊即已編成了4個炮兵團；1925年，奉軍炮兵又編為了炮兵第1旅和炮兵第2旅，開中國軍隊炮兵旅的先河；1926年，東北炮兵又整編為了第2、3、4、5、7、9團及重炮團；1927年安國軍政府成立後，炮兵竟然整合成了炮兵軍。
7年之前，僅為炮兵營長的鄒作華，此時年僅30歲便升任了炮兵軍軍長。
而鄒作華之所以深受器重，自然與其指揮的炮兵在奉軍入關作戰中的戰績有關。
1924年第二次直奉戰爭爆發，鄒作華率東北炮兵首度上場，其裝備的火炮在射程上要超過直軍，在火力的猛烈程度上更遠超後者。因此其炮兵不僅成功壓制了直軍炮兵，更摧毀了大量直軍步兵的陣地。
而在1925年郭松齡反奉事件中，鄒作華雖被任命為郭軍總部參謀長，但是其仍忠於張作霖，在作戰時指示炮兵“將榴霰彈引線芯抽出而放之，幫其雖命中而不炸，奉軍未致大傷亡”，而在最關鍵時刻，鄒作華又將炮兵撤回，致使郭軍大潰。
也正因如此，鄒作華深得張作霖信任，成為炮兵部隊的最高指揮官。
1926年的南口戰役中，鄒作華所率炮兵編成炮兵群作戰，給予國民軍堅固陣地以重創，充分展示了大規模炮兵作戰的威力。
不過，短短兩年後，皇姑屯事件發生，張作霖被炸身亡。繼任的張學良一度宣稱裁軍，將炮兵從3個旅2個團縮編為了8個團，但隨後不久又重新擴編為了10個團。
在當時的中國，擁有如此規模和質量的炮兵，除了奉軍外，只有晉軍能勉強一比。
山西的閻錫山也一直致力於太原兵工廠的建設，不過太原廠的火炮大多為日式75毫米山炮，只能打6000多米，無論是射程、威力還是數量上都無法與奉系炮兵相提並論。
以當時奉軍的10個炮兵團來說，除了2個團裝備有日式150毫米榴彈炮外，其餘則裝備有77毫米野炮、75毫米野炮、100毫米榴彈炮，裝備75毫米山炮者都不多見，其豪華程度為各軍所羨慕。
1931年5月，東北軍隊按照國軍番號改編。
其陸軍獨立步兵旅編有第7旅至第31旅，獨立騎兵旅編有第3旅至第8旅，另有陸軍36師（熱河部隊）、黑龍江省防軍、興安屯墾軍、海軍、空軍等部隊。
以炮兵來說，則編有獨立第6、7、8三個旅，其分別下炮兵11至13團、炮兵14至16團、炮兵17至18團，以及獨立炮兵第19團、第20團，共計10個炮兵團。
瀋陽兵工廠原來造炮時所設想的是為東北軍隊每一個步兵旅都配置炮兵，後來實際上是壓制炮兵單獨成軍，但作戰時也的確可以達到為每個步兵旅配置一個炮兵營的程度。
而當時的東北軍步兵旅其實陣容也不錯，附屬火炮的配置也算是全中國第一了。
東北軍國防步兵旅，一個旅轄有3個步兵團，旅直轄騎兵連、特務連、通信連、重迫擊炮連，其中重迫擊炮連裝備6門150毫米迫擊炮。
而東北軍的步兵團中，直轄有1個輕迫擊炮連、1個重機槍連、1個平射炮連，其中輕迫擊炮連裝備6門82毫米迫擊炮、重機槍連裝備12挺重機槍、平射炮連裝備4門37毫米炮。
甚至當時東北軍的步兵營連，火力也相當強悍，一個營轄4個步兵連，每個連有12挺輕機槍和12具擲彈筒，即便是後幾年的中央軍調整師也沒這麼強。
也正是因為有雄厚的軍事實力做基礎（軍事實力不等於實際戰鬥力），張學良才能被賦予掌管東北、華北的要職。
然而在東北軍主力入關後不久，日軍也開始將自己的謀劃付諸於實踐，於1931年9月18日發動突襲，東北軍選擇了不抵抗，短時間內就丟掉了東北。
東北的丟失使得東北軍喪失了武器來源，僅日軍當時就繳獲步槍約15萬支，子彈約300萬發；輕重機槍上千挺；迫擊炮約600門，炮彈40萬發；重炮約250門，炮彈約10萬發，黑火藥40萬磅。
除了武器基地喪失外，東北軍兵員補充也從東北轉為了華北，同時張學良無法得到東北的財稅、糧秣，實力仍然不可小覷的東北軍逐步淪為中央軍的附庸。
而單看炮兵部隊來說，因為瀋陽兵工廠的失陷，大量火炮成品及半成品丟失，其失去了火炮的補充來源，因此在編制上也縮為了炮兵第6旅、炮兵第8旅。
1936年西安事變發生後，東北軍炮兵脫離建制，投向中央軍，此後與中央軍炮兵合編，而原東北軍被整編為4個步兵軍及1個騎兵軍，此時東北軍體系內就幾乎沒什麼像樣的火炮了。
而投入中央軍的東北軍炮兵為其帶入了日式150毫米榴彈炮、奧式77毫米野炮，使得中央軍炮兵實力大增。
但到此為止，所謂的東北軍炮兵也算是落下帷幕了，其建制沿革也只能從中央軍炮兵中繼續延續下去了。
