1916年奉天督军张作霖依靠日军帮助,控制了黑龙江与吉林,奉系军阀自此基本成型
一统东北后,张作霖将手下部队定名为“镇威军”,下辖六个梯队与独立的骑兵集团,总人数大约12万人
随着奉系在第二次直奉战争时期大获全胜,张作霖在沈阳开会决定改“镇威军”为“东北陆军”,并将编制变为军、师、旅三级
其中军为战时临时单位,此时东北陆军下辖二十个师又十一个独立旅,总人数达20万人
此后十年间东北军的编制虽时有变化,然而正规军的总人数一直维持在二十万左右,且总体装备水平仅次于中央军的德械师
在张学良初入东北军时,便在父亲的支持下创办了中国第一支空军部队。
随着时间推移,东北空军规模与日俱增。九一八事件前,东北军装备各式飞机265架,占到当时全中国军队装备飞机总量的8成以上
而且张氏父子与东北军高级将领都认识到武器对于军队的重要性,除飞机以外,东北军还从英、法、美等国购进坦克装甲车数十辆
其中东北军自法国购入的雷诺FT-17型坦克是中国军队拥有的第一辆坦克
除了购买之外,张氏父子也在东北广修兵工厂,沈阳兵工厂产量虽不及阎锡山的太原兵工厂,然而技术含量较后者更高
至九一八事变前,除步枪、机枪、迫击炮以及各类弹药等常规武器外,沈阳兵工厂可生产口径达150mm的重型火炮,并开始试制240mm口径火炮
然而拥有庞大编制与先进装备的东北军不仅在“中东路事件”中毫无作为,其拥有的军火资产在九一八事变后也大部资敌,成为日本人奴役我东北同胞的凶器
据统计,九一八事变后仅沈阳一地的库房中,就被日军抢夺各式步枪十万余支、机枪两千余挺以及三千余门火炮与迫击炮,同时265架飞机也全数落入日寇之手
这批武器一部分为日军自己所用;一部分被装备给了日军在东北扶持的伪军;更有一部分被日本借道海上,送给其他军阀以助长中国的混乱局势
而东北军流亡关内后,则如丧家之犬一般,再无机会证明自己的战斗力