第105步兵师黄显声、唐聚五沈阳
第106步兵师牛元峰、吕正操沟帮子第120步兵师苏炳文、王之佑海拉尔
第107步兵师王以哲、戴联玺沈阳第121步兵师张殿九、赵维祥扎兰屯
第122步兵师徐宝珍、窦联芳牡丹江市
第108步兵师于学忠、康鸿康承德第123步兵师苑崇谷、王德林齐齐哈尔
第109步兵师张宗昌白虎沟第124步兵师万福麟、韩光弟佳斯木
第110步兵师王树常、朱鸿勋赤峰第125步兵师梁忠甲、魏长林满洲里
第111步兵师董英斌、刘桂五唐山独立第1骑兵旅马占山、韩述彭黑河
第112步兵师霍守义、黄德兴秦皇岛独立第2骑兵旅王南屏、郑泽生绥化
第113步兵师何立中、方叔洪多伦独立第3骑兵旅张树森、白凤翔通辽独立第4骑兵旅常尧臣、王鹏举农安
第114步兵师褚玉璞双阳独立第5骑兵旅吴松林、刘启文克山、拜泉
以上这些军官的任职名单都是张学良亲定的，因为这些人都是“经过历史证明”的忠诚爱国之人，有些还处在低级官职的历史著名人物还被张学良亲自选拔擢升为高级军官。这其中的第101至107共7个师为辽宁驻军；第108至113共6个师为热河驻军；第114至119共6个师为吉林驻军；第120至125共6个师为黑龙江省驻军。
除了正规部队，东北军还有后备部队——民兵大队，为东北的军事后役预备队，主要有裁军中裁下的部队加上地方平民加入而成的，民兵大队平时除了必要训练外还组成屯垦军配合当地农民开垦荒地。
正规部队其中的第101师是和张学良近卫团一样由张学良亲自指挥领导的绝对“嫡系中的嫡系”部队，统一装备东北军精锐装备，新式装备也优先发放，绝对是东北军中的王牌（其实张学良组建101师也为了防止哪天自己最孤立的时候还有一支队伍能够忠于自己掩护自己逃跑保住小命），该师的师长之职由张学良亲自担任，副师长龙云峰和参谋长楚奇明都是东北军的新一代青年将领，与国内外各方势力没有任何瓜葛，这让张学良十分放心；而张学良的近卫团名为一个团，实则达到5000之众，和第101师一样都是精锐部队，团长由一向对张学良忠心不二的刘多荃少将担任。
军队的军衔制度张学良非常热衷学习德国军队，众所周知，刻板严谨的德国人制作出来的东西向来都是最实用的。东北军军衔分为三阶六等：列兵、三等兵、二等兵、一等兵、上等兵、下士、中士、上士、少尉、中尉、上尉、少校、中校、上校、少将、中将、上将（分为：一级上将、二级上将、特级上将）。但按照国民军政部的明文规定，张学良的东北边防部军政厅最高也就只能将东北军官兵的军衔升至上校，将级的升迁必须要听南京军政部的了。
军队在以后的“现代化建设”（张学良新发明的词语）中，除了一步步将庞大的陆军步兵部队早日实现摩托化甚至机械化之外，张学良同时下令切合实际情况大力发展技术兵种，陆军大力发展炮兵、装甲兵、工兵、通信兵、防化兵、铁道兵、雷达兵、防空兵以及岸防部队等，其中的炮兵的发展是重点中的重点，根据相关战争阵亡士兵统计，战争中80%士兵是死于大炮和飞机之下，而这80%中又有80%是死于大炮之下，所以火炮的的确确是不折不扣的“战争之神”。此时张学良接手的东北火炮制造工业基础还是很不错的，东北兵工厂规模和生产能力都是亚洲数一数二的，甚至能够制造240mm重型榴弹炮。张学良计划将手中的10个炮兵团扩为15个边防部直属重炮团，炮兵司令为吴克仁，副司令为邹作华。至于另一个“陆战之王”的坦克和装甲车的发展，张学良也十分青睐，但是无奈资源和资金有限，坦克装甲车只能延缓发展，目前东北军拥有的坦克主要还是以当初张作霖向法国等国购买的雷诺-17步兵坦克，数量也就两三百，大概装备一个加强装甲团，张学良知道东北目前想一下子达到能有自行研制和制造坦克还不太现实，但是以后的机械化东北军肯定要大量装备坦克装甲车，暂时只能用这些老式坦克训练东北的坦克兵了，具体坦克装备早期还是要向国外购买。
陆军的传统兵种——骑兵虽然在热兵器和即将到来的机械化战争时代里会渐渐落后，在以后的亚洲战争中还会继续发挥作用，所以张学良将以前的东北军骑兵部队整编为五个独立骑兵旅，每个骑兵旅8000人左右，所以东北军战时还能出动四万人的庞大骑兵部队。
此时东北军的海军虽然在张作霖时期由杨宇霆沈鸿烈的初步发展具有雏形，分为黑龙江江防舰队和渤海湾海防部队，但是军舰稀少，排水量也小、拥有大小舰只21艘，3.22万吨，舰队官兵3300人，主力舰“海圻”号为当时中国最大的巡洋舰，其余还有“海琛”、“镇海”、“威海”、“同安”、“永翔”、“楚豫”、“江利”、“定海”等战舰。张学良知道发展海军是个长期工程并且需要庞大的资金，但是东北军目前战略还处于防御阶段加上军力发展资源有限，所以张学良暂停止发展海军，但是海军部队仍然下令扩充，利用现行拥有的小型军舰培训水兵等海军人员，为以后东北军海军拥有大量舰艇做准备。当然海军还有一个发展重点，那就是海军陆战队。
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