抗战时期（1937-1945年），国民党军队的编制体系与指挥架构：最高指挥层面，蒋介石担任军事委员会委员长，同时兼任多战区司令长官，军事委员会作为核心指挥机构统辖全国战局。

从各战役阶段的主要集团军序列及将领来看：
战略防御阶段（1937-1938）：
淞沪会战（1937）属第三战区作战范畴，蒋介石兼该战区司令长官。
右翼军总司令：张发奎，辖第8、10集团军。
第8集团军总司令：张发奎（兼），后由黄琪翔接任。
第10集团军总司令：刘建绪。
中央军总司令：朱绍良（原由张治中担任）。
第9集团军总司令：先为张治中，后由朱绍良兼任。
左翼军总司令：陈诚。
第15集团军总司令：先由陈诚兼任，后由罗卓英接任。
第19集团军总司令：薛岳。

徐州会战（1938）由第五战区主导，李宗仁任司令长官。
第3集团军总司令：孙桐萱，负责守备山东。
第24集团军总司令：先由顾祝同兼任，后由韩德勤接任。
第20集团军总司令：商震。
第27集团军总司令：杨森。

武汉会战（1938）归属第九战区，陈诚任司令长官。
第1集团军总司令：龙云（滇军）。
第2集团军总司令：孙连仲，所部为台儿庄战役主力。
第11集团军总司令：李品仙（桂系）。
第31集团军总司令：汤恩伯（中央军嫡系）。

战略相持阶段（1939-1944）：
第一战区（河南），司令长官为卫立煌。
第4集团军总司令：孙蔚如（西北军）。
第14集团军总司令：刘茂恩。

第三战区（苏浙沪），司令长官是顾祝同。
第25集团军总司令：陈仪。
第32集团军总司令：上官云相。

第九战区（湖南、江西），司令长官为薛岳。
第15集团军总司令：先为关麟征，后由黄维接任。
第19集团军总司令：先为罗卓英，后由刘膺古接任。
第27集团军总司令：杨森，其部为三次长沙会战主力。
第30集团军总司令：王陵基（川军）。

战略反攻阶段（1944-1945）：
滇西反攻（1944）中，中国远征军司令长官为卫立煌。
第11集团军总司令：先为宋希濂（参与松山战役），后由黄杰接任。
第20集团军总司令：霍揆彰（参与腾冲战役）。

湘西会战（1945）中，第四方面军司令为王耀武，辖第18、73、74军。
第18军军长：胡琏。
第74军军长：施中诚（原为王耀武部）。

敌后战场方面：
冀察战区总司令：先为鹿钟麟，后由庞炳勋接任（庞炳勋后投敌）。
游击部队：石友三、孙殿英等。

鲁苏战区总司令：于学忠。
第24集团军总司令：韩德勤（在苏北活动）。

忠义救国军：由戴笠统辖（军统直属，活动于江浙沪）。

另有部分重要将领值得关注：
张自忠：第33集团军总司令，在枣宜会战中殉国，后追授陆军二级上将。
王耀武：第24集团军总司令，后任第四方面军司令，是黄埔系名将。
杜聿明：第5集团军总司令，参与昆仑关战役。
汤恩伯：第31集团军总司令，参与南口、豫南会战。

这一时期国民党军队的编制有鲜明特点：
派系复杂，中央军（黄埔系）、桂系、滇军、川军等并存，指挥协同难度大。
集团军编制随战役频繁重组，薛岳、王耀武等名将常跨战区调动。
约百万国军开展游击战，但敌后主导权后被中共部队取代。

整体而言，呈现出“正面战场主力，敌后游击为辅”的抗战格局。