1928年1月4日，蒋介石抵南京。9日复职，继续行使国民革命军总司令职务，专司军令。同月18 日中央政治会议决议特任蒋介石为国民革命军总司令。
2月13日，改编何应钦第一路军为第一集团军，蒋介石兼任总司令。3月，任命王绳祖为参谋长，下辖第一、第二、第三纵队，分别以刘峙、陈调元、贺耀组任总指挥。4 月 6日，又将上述3个纵队改编成第一、第二、第三军团。同时，将第十一路军方振武部改编成第四军团。第三路军朱培德部作为该集团军预备队，留守后方。4月27日，任命朱培德为该集团军前敌总指挥。6月北伐完成，阎锡山将收容孙传芳军残部编成第五军团后将该军团交给第一集团军统辖，阎又将直鲁军残部编成第六军团。
从1927年起，蒋介石为了同孙传芳、奉军作战，还将收编的降军散兵、地方民团、编成名目繁多的军、师及游击司令等。此外，直属第一集团军司令部还有炮兵、航空兵，炮兵司令由樊熙担任，辖2个炮兵团，第一团原属第一路军，团长为姚永安；第二团团长杨德良。航空兵司令张静愚。
一、第一军团及所属
第一军团于1928年4月编成，原为第一集团军第一纵队。刘峙任总指挥，林伯森任参谋长。不久，林伯森他调，以王纶接任参谋长。4月北伐，第一军团担任津浦路正面攻击。6月军至京、津后即撤回，进行编遣。所辖为第一、第四、第九、第十军和1个直属炮兵团。各军情况分叙如下：
第一军
该军到1927年9月已辖有第一、第二、第三、第十四、第二十、第二十一、第二十二、独立第四、新编第九师共9个师。由于建制大，驻地分散，指挥不便，于1927年9月26日将该军所辖9个师分编为第一、第九、第三十二军。以第一师、第二师、第二十二师编成第一军，军长仍为刘峙。10月26日，第一师代师长胡宗南调任第二十二师师长，蒋鼎文任师长。11月25 日，刘峙辞第二师师长兼职，徐庭瑶任师长。第二十二师，师长原为蒋光鼐，因蒋10月升任第十一军副军长，由胡宗南继任师长。1928 年初，蒋鼎文升任第一军副军长，仍兼第一师师长。
第四军
该军于1927年8月1日南昌起义后，由第二方面军总指挥张发奎、第四军军长黄琪翔率领回粤。是时，广东由李济深与黄绍竑率兵占据。11月，汪精卫、张发奎为霸占广东，首先由汪将李骗往上海，接着又于11月17日兴兵将黄绍竑桂军驱逐出厂东。李济深所部新编第二、新编第四师被张收编。此时，第四军军长黄琪翔、参谋长叶剑英。辖第十二师，师长缪培南；第二十五师，师长李汉魂；第二十六师，该师原隶属第十一军，8 月随第四军回粤，师长许志锐；教导第二师，师长薛岳；教导第四师，师长黄慕松。而第二十一师因是奉军改编，由北方人组成故没有南下，9 月由唐生智收编，该师番号取消。
1927年12月11日，共产党人利用第四军同李济深和桂军的矛盾及广州空虚的机会，由参谋长叶剑英率第四军教导团为主力举行了广州起义。起义后，张发奎、黄琪翔受国民党内外之责难辞职。缪培南升任军长，薛岳升任副军长，谢膺白任参谋长。吴奇伟继缪培南任第十二师师长；教导第二师改为教导第一师邓龙光继薛岳任师长；教导第四师改为教导第二师，黄慕松辞师长职，黄镇球任师长。
1928年1月，李济深、黄绍率所部夹击第四军，该军第二十六师师长许志锐战死，陈芝馨继任师长，第四军退出广东，由蒋介石迎进江西，后参加对奉军的北伐。6月，北伐完成后该军即被缩编。
第九军
该军于1927年9月由原第一军所辖第三、第十四、第二十一师编成，以顾祝同任军长。10月26日，卫立煌升任副军长仍兼第十四师师长，不久免去兼职，由黄国梁任师长。第三师师长由顾祝同兼任，不久顾辞师长职，涂思宗任师长。第二十一师师长为陈继承。
第十军
该军原军长王天培于1927年8月被杀后，军长职由第二十九师师长杨胜治代理。是时第十军仅余第二十八、第二十九、第二十师和1个炮兵团，不久奉命拨归第二路总指挥白崇禧指挥。10月，白拟将该军缩编成2个师，编入第十三军（白自兼军长），遭到第十军官兵的反对。12月，第二十八师在安徽当涂哗变，后由第十军军械处处长周志群率领去南昌投第九军金汉鼎部，编为第九军第二十九师。第三十师副师长罗启疆在南京开往蚌埠的途中率该师一部开至湖北，后被白崇禧编为独立第二师受第四集团军节制。
1928年初，第十军的序列为：军长杨胜治，参谋长李伯华，第二十八师师长空缺，第二十九师师长陈克逊，第三十师师长（先）张锡海、（后）裴正鑫。3月，第十军被编入第一集团军第一军团参加北伐。4月参加战斗，攻击峰县后俘直鲁军军长武衍周，旅长孙百万，并攻进济南。“济南惨案”发生后，第十军退出济南，奉令编成莱芜、山口、界首、东阿、肥城 5 个支队，向济南方面警戒。8月，部队进行编，第十军被缩编为第十师第二十九旅，杨胜治任旅长。
二、第二军团及所属
第二军团于1928年4月由以第十七、第二十六、第三十七军组成的第一集团军第二纵队改编而成，陈调元为总指挥，阮肇昌为参谋长。4月底，又任命吴醒亚为政治训练处主任。北伐开始，该军团沿津浦路以东向北作战。所辖3个军分叙如下：
第十七军
该军1927年9月时，隶属第一路军参加对孙传芳军的作战。11月，第二师师长杜起云升任副军长，师长由邓振铨继任，邓同时兼任军参谋长。1928年3月，杜起云、邓振铨他调，李明扬任副军长兼第二师师长，林蔚任军参谋长。是时，所辖第一、第二、第三师，改番号为第五十三、第五十四、第五十五师。
第二十六军
该军1927年9月后隶属第一路军。10 月，原第十八军（军长杨杰）第十七师转隶第二十六军，编为第三师。10 月8日，周凤岐辞军长职，陈焯升任副军长，代理军长。方策升任参谋长。所属原2个师师长亦更换，第一师伍文渊师长职由赵观涛继任，第二师斯烈师长职由张骥接替。
1928年1月，陈焯实任军长，方策升任副军长兼参谋长不久，方辞兼职专任副军长，郭忏任参谋长。2月25日，所部3个师分别改番号为第六十二、第六十三、第三十师。3月，蒋坚忍任军政治训练处处长，邢震南接张骥第六十三师师长职。
第三十七军
该军军长为陈调元，所辖3个师：第一师，师长岳盛宜；第二师，师长丁翰东；第三师，师长安树珊。1927年9月以范熙绩为副军长，孙棨为参谋长。
1928年2月24日又增编一个教导师，范熙绩兼任师长。2月25日原辖第一、第二、第三师，改番号为第七十九、第八十、第八十一师。3月，参谋长孙棨他调，以李梅继任参谋长兼教导师师长，第八十一师安树珊辞师长职，由谈经国继任。
三、第三军团及所属
第三军团于 1928 年4月由以第四十、第三十三、第二十七军和独立第三师组成的第一集团军第三纵队改编而成，贺耀组任总指挥，谢履任参谋长。5月初，北伐军占领济南，发生“五二惨案”，蒋介石将贺耀组免职，以方鼎英代理军团总指挥。所辖各部分叙如下:
第四十军
该军1927年9月时隶属第一路军，参加追击孙传芳残部的战斗。1928年2月16日，重新任命贺耀组为军长，毛炳文为副军长，谢履任参谋长。所辖第一、第二、第三师改番号为第八十二、第八十三、第八十四师，并另组建教导师，分别以谷正伦、杨永清、毛炳文、龚宪任师长。3月，谷正伦调南京戒严司令，李益滋任第八十二师师长，毛炳文升兼副军长，陶峙岳任第八十四师师长。4 月，龚宪在鱼台之战中阵亡，副师长向超中代理师长，不久，又由副军长毛炳文代理教导师师长。
第三十三军
该军原辖3个师。1927年7月，第十军溃退，其教导师潘善斋部为被该军收容，被编为教导师，仍以潘善斋为师长。1928年2月25日所辖第一、第二、第三师改番号为第七十、第七十一、第七十二师。3月11日，张克瑶接柏文蔚升任军长，仍兼第七十一师师长。
第二十七军
该军原为新编第十军，军长夏斗寅。1928年2月25日，因同杨胜治第十军番号重复，改番号为第二十七军，军长仍为夏斗寅，副军长为佘式谷。1月7日，朱怀冰任参谋长。所辖为第六十三、第六十六师2个师，师长分别由万耀煌、张森担任。
独立第三师
该师由直鲁军降军编成。1927年3月，王金韬、陈耀汉在滁州截击直鲁溃军，俘获人械约4000，编成步兵5个团，炮工兵各1个营，骑兵1个连，机枪、迫击炮各5个连，被改编为国民革命军先遣军，王金韬任司令，陈耀汉任参谋长。6月，改编为独立第三师，王任师长，陈仍任参谋长。12月，隶属第一路军北伐，军次徐州，王火灾殒命，陈继任师长。
四、第四军团及所属
第四军团为国民五军改编而成。1927年6月冯玉祥将方振武国民五军改编为第三方面军，总指挥仍为方振武，何应时为参谋长，下辖3个师，第一师师长阮玄武，第二师师长鲍刚，第三师师长张兆丰。不久，方振武率部向鄂北进攻，在攻占襄樊后，方部脱离了第二集团军的节制，接受了武汉政府任命的中央直属第九方面军总司令的职务。此时，方将所属扩为3个军：第一军，军长阮玄武；第二军，军长徐寿椿；第三军，军长马文德。不久因徐寿椿部不稳，方振武撤徐军长职，自兼第二军军长。
1927年冬，方率部参加讨伐唐生智。1928年1月1日，南京政府委方为第十一路军总指挥。4 月6日，改为第一集团军第四军团，参加对奉军的北伐。是时，该部参谋长为杨恩熙，所辖4 个军为第三十四、第四十一、第四十二和第四十七军。5月初，攻占济南，蒋介石委任方振武兼济南卫成司令，后继续北进。6月初，奉军退出山海关。是年秋军队编遣，第四军团被缩编为第四十四、第四十五师2个师。所属各军分叙如下：
第三十四军
该军原为方振武部第一师，师长阮玄武。1927年夏，编为第三方面军第一军，辖第一师和收编的直军袁宝德师及黄子正旅。第一师师长原为阮玄武，阮升任军长后，由王日新继任师长。该军奉调北上参加北伐时，袁宝德叛逃他去，改委徐岱东为师长。1928年3月22日，国民党中央正式委任阮玄武为第三十四军军长，所辖共3个师：第八十八师，师长王日新；第八十九师，师长王相臣；第九十师，师长徐衍昆。该军隶属第四军团，参加对奉军的北伐。是年秋，缩编为第四十四师。
第四十一军
该军原为方振武部第二师，师长鲍刚。1927年夏，方振武收编吴佩乎直系第十四师徐寿椿部，编为第三方面军第二军，徐寿椿任军长。鲍刚师由方振武亲率，后方撤徐军长职，自兼军长，由副军长苏致臣代理。1928年3月22日，南京政府委任鲍刚为第四十一军军长，苏宗辙为副军长，盛世恒为参谋长。所辖3个师：第九十一师，师长王占林；第九十二师，师长冯华堂；第九十三师，师长先为石斗川，3 月底石被免职，由鲍刚兼师长职。方部由湖北调至皖北后，在毫州收编原属北洋贾德耀第十五混成旅（后相继为靳云鹗、鹿钟麟收编）萧之楚部，编为该军第九十四师，萧之楚任师长。是年秋，该军缩编为第四十五师一部。
第四十二军
该军原为方振武部第三军。1927年夏，方振武在河南南阳收编原属直系河南地方部队马文德部，编为第二集团军第三方面军第三军，马文德任军长。1928年3月22日，南京政府委任马文德为第四十二军军长，何应时为副军长，韩容为参谋长。所辖3个师：第九十四师，师长傅丹墀；第九十五师，师长余亚农；第九十六师，师长魏光武。1928年春，方率部开赴皖北参加对奉军的北伐，该军怀乡恋土，未随第四军团北伐。后被李宗仁第四集团军收编。1929 年初，被缩编为第五十六师一部。
第四十七军
第四十七军原为高桂滋第十九军。1928年2月25日因该军同胡宗锋第十九军番号重复而改称第四十七军，军长仍为高桂滋，参谋长为刘礽祺。原辖第一、第二、第三师，与军同时改番号，分别为：第一O七师，师长王守义；第一O八师，师长邢肇棠；第一O九师，师长刘天禄。1928年4月北伐前，该军拨归第四军团，参加对奉军作战。是年秋，该军缩编为第四十五师一部。
五、第五、第六军团及所属
第五、第六军团为收容之孙传芳及直鲁军残部改编而成。1928年6月，北伐完成，6月15日，阎锡山将孙传芳残部李宝章、马宝珩、郑俊彦、段承泽等部编成第三集团军第五军团，以郑俊彦为总指挥，以李宝章、马宝琦为副总指挥。不久，阎锡山为消除蒋介石对其之疑嫉，将该军团拨属第一集团军。第五军团辖第一、第二、第三军，共9个师，军长分别以郑俊彦、李宝章、马宝兼任。
1928年7月，阎锡山将分散在京、津一带的张宗昌、褚玉璞直鲁军残部编成第三集团军第六军团。7月12日，阎锡山任命徐源泉为第六军团总指挥。不久，阎锡山将该军团亦拨属第一集团军，该军团辖第十一、第十三军2个军，徐源泉兼第十一军军长，张冠五任第十三军军长。
六、其他各部
1927年至1928年间，蒋介石为北伐之需，收编了大量的地方部队及残兵，这些部队有：
第十三路 该部以原胶东直鲁军残部收编而成。1928年9月，委任顾震为该路代总指挥，所辖为第十六、第十七师2个师，师长分别为顾震 (兼)、彭祖祐。因该部军纪败坏，形同土匪，1929年春为杨虎城部围剿歼灭。
暂编第一军 军长刘珍年，为1928年9月在胶东收容直鲁军败兵和地方民团编成。共辖5个师、1个骑兵团。刘自兼第一师师长，梁立柱、何益三、李锡桐、施忠诚分任第二、第三、第四、第五师师长。
新编第二军 该军由驻胶东直鲁军残部编成，朱泮藻任军长。所辖2个旅，旅长为王恩毓、杜锡鉴。后不久，2个旅长被方永昌枪毙。1929 年该部编为独立第四旅。
蒋介石为加强对奉军、直鲁军的作战，还委任大量的新编暂编军、师长以及各种司令等，军长及各司令计有段祥麟、武衍周、黄守中、张树田、毛永国、杜广乾、陆殿臣、孙殿英等；师长有褚敬坤、汪炎、何绍南、张继善、马龙章、苏桂荣、梁春浦、徐松林、丁世铭、李登臣、胡惠峰、马云亭；旅长有赵仲仁；团长有张忠信、杜其昌、蔡树藩、王世麓；炮兵司令杜少甫、杜惠；鲁东民军司令刘荆山、王子修；皖北游击司令田为霖；特派员吕敬亮、温建刚、王景贤等。
1928年7月20日，蒋介石发布命令，以上名义一律取消其队伍严令缴械、遣散。
七、总预备队和后方警备部队所属
1928年3月北代奉军开始后，朱培德第五路军为北伐军总预备队，该部由第三、第三十一军和独立第七、独立第三十七师组成。所部情况分叙如下：
第三军
该军1927年5月后隶属第五路军，8月1日被南昌起义军重创，10月参加讨唐。该军军长王均，所辖3个师为第七、第八、第九师。王均自兼第七师师长，朱世贵任第八师师长，第九师师长原为曾万钟，后易杨池生。
第三十一军
该军原为第九军，1928年2月25日，因与顾祝同第九军番号重复而改之，军长为金汉鼎。所部共3个师：第二十七师，师长杨如轩；第二十八师，师长韦杵；第二十九师，为第十军哗变后由南京到江西之部队改编而成，师长周志群（周原为第十军军械处处长）。
1928年春，调第三、第三十一两军共9个团的兵力，由金汉鼎统一指挥，参加北伐，军至河北青县。同年秋，回到江西与留在江西的部队一同“剿共”。
独立第七师
该师为1928年1月由原第十四军残兵编成。师长刘士毅，刘原为第十四军参谋长。
独立第三十七师
独立第三十七师为第十四军赖世璜部缩编而成。1927年9月，赖世璜被白崇禧逮捕，第十四军所部编成独立第一师，熊式辉任师长，11月，白崇禧组建第十三军，将该师编成该军第一师，不久又改称第三十七师。白崇禧率部西征讨唐，该师由熊式辉师长率领卫戍上海，遂与第十三军脱离关系，改为独立第三十七师。1928年3月30日，该师又改称独立第一师。
后方警备部队分叙如下：
第三十二军
第三十二军由第一军出师北伐后留守广东之第二十师等部编成。1927年9月26日，任命钱大钧为军长，所辖3个师：第二十师、新编第一师和独立第四师。新编第一师，为1927年5月以留守广东之补充团扩编而成，钱大钧任师长，不久由蔡熙盛继任。第二十师师长原为钱大钧，1927年6月30日由王文翰接任钱之师长职。独立第四师为原补充团在福建扩充之部队，1927年该部隶属第八路军，在闽粤截击南昌起义军，1928年离粤驻苏南，担任北伐军的后方警卫。
第四十六军
第四十六军源于教导师、黄埔军校新编师、苏世安第十八师及驻湘部分部队。1926年7月，蒋介石率军北伐，黄埔军校校务委托教育长方鼎英代理。1927年8月，蒋介石下野，总参谋长李济深派李扬敬接收黄埔军校。以教导师、黄埔军校高级班主任黄慕松的新编师和原属第六军（北伐后留守广东）的第十八师苏世安部以及驻在湘南、湘西的陈渠珍、廖湘云、许克祥等师编成新编第十三军，以方鼎英为军长，归第八路军总指挥李济深节制。11月，参加讨伐唐生智。唐下野后，该部驻湖南宜章。12月，黄慕松师编入张发奎第四军，改称教导师。1928年1月广东发生李济深与张发奎之战，新编第十三军编成李济深所属之第二路，方鼎英为总指挥，率部向东江追击张发奎军。2 月，因与白崇禧、陈嘉祐军的第十三军番号重复，遂改为第四十六军军长为方鼎英，参谋长为何浩若。所辖3个师为：新编第四师师长唐星；新编第五师，师长张春浦；新编第六师，师长高霁。2月初，该军由粤开抵南昌，再由赣经衢州至津浦路，担任北伐军的后方警卫。
第十二军
该军驻守河南，军长任应岐。原辖第一、第二、第三师和教导师及5个混成旅。1928年2月25 日，各师番号改为第四十、第四十三、第四十四师及教导师，师长分别为顾芝兰、赵青山、安荣昌、文清林；各混成旅旅长分别为张遇顺、李茂森、戴民权、李振中和娄希道。
第四十八军
该军由直鲁军之投诚部队改编而成，军长为谢文炳。
