1917年，直系领袖冯国璋继任总统，他与皖系领袖段祺瑞旨趣各异，不能相容。段祺瑞以国务总理之职掌控实权，操纵选举。1918年9月1日推举徐世昌为大总统，从而将冯国璋逼迫下台。此后，段祺瑞调兵遣将，大举南征，急欲以武力统一西南各省。
直系曹琨、吴佩孚一方面在保定召集南方各省代表集会，组建8省联盟，一方面在河南、直隶部署重兵，严阵以待。1920年7月14日，直皖战争终究爆发。因奉系出兵入关援助直系，直军得以转危为安、反败为胜。皖系损失3师4旅。此后，皖系仿若日落西山，渐趋颓势，而直系登上政治舞台，坐拥18个师（第一、第二、第三、第六、第八、第九、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五、第十八、第十九、第二十、第二十三、第二十四、第二十五、第二十六师），18个混成旅（第一、第 二、第三、第四、第七、第八、第九、第十二、第十三、第十四、第十五、第十六、第十七、第十八、第二十一、第二十二、第二十五、第二十六混成旅），形成直系军阀统治中国的政治局面。
中央陆军第一师（直系）师长 蔡成勋，直隶天津人，北洋武备学堂毕业，曾以乡谊关系依附于徐世昌。
中央陆军第二师（直系）师长 孙传芳，山东泰安人，日本陆军士官学校毕业，王占元旧部，1925年浙奉战争后迅速崛起，他通过整合华东五省，拥兵数十万，与张作霖、吴佩孚并为北洋后期三大军阀。
中央陆军第三师（直系）师长 吴佩孚，山东蓬莱人，北洋速成武备学堂毕业，新直系军阀（曹锟派）二号人物。他于直皖战争后迅速崛起，以河南为大本营，扩军练兵，之后在第一次直奉战争中击败张作霖，将其逐回关外。是时，吴掌握新直系军事实权，虎踞洛阳，其声势直接影响着大半个中国。
中央陆军第四师（皖系）师长 陈乐山，河南罗山人，卢永祥重要军事盟友。
中央陆军第五师（皖系）师长 郑士琦，安徽肥东人，安徽陆军随营学堂毕业，山东地方实力派，直皖战争后依附于新直系。
中央陆军第六师（直系）师长 齐燮元，直隶宁河人，日本陆军士官学校毕业，李纯旧部，江苏地方实力派。1924年江浙战争后一度成为华东地区最大的地方军阀，但随即被奉军击败，被迫下野。
中央陆军第七师（皖系）师长 吴新田，安徽合肥人，北洋陆军速成学堂毕业，张敬尧旧部，陕南地方实力派，直皖战争后依附于新直系。
中央陆军第八师（直系）师长 王汝勤，直隶密云人，北洋武备学堂、日本陆军士官学校毕业，王汝贤弟，鄂西地方实力派。
中央陆军第九师（直系）师长 陆锦，浙江绍兴人，日本陆军士官学校毕业，曹锟亲信。
中央陆军第十师（皖系）师长 卢永祥，山东济阳人，北洋武备学堂毕业，皖系军阀后期重要军事支柱。
中央陆军第十一师（直系）师长 冯玉祥，祖籍安徽巢县，生于直隶青县，行伍，陆建章旧部。新直系军阀内仅次于吴佩孚的军事实力派，他在第二次直奉战争期间发动北京政变，致使直军主力溃败，其后崛起为北方的实力派人物。
中央陆军第十二师（直系）师长 周荫人，直隶武强人，日本陆军士官学校毕业，陈光远旧部，孙传芳重要军事盟友。
中央陆军第十三师（直系）师长 王怀庆，直隶宁晋人，北洋武备学堂毕业，徐世昌在军界的心腹，与“北洋三杰”同辈。
中央陆军第十四师（直系）师长 靳云鹗，山东邹县人，保定速成参谋学堂毕业，靳云鹏弟，吴佩孚再起后的直系二号人物。
中央陆军第十五师（直系）师长 彭寿莘，山东平度人，北洋武备学堂毕业，曹锟、吴佩孚最为倚重的高级将领，素以骁勇善战和为人刚正闻名军中。
中央陆军第十六师（直系）师长 邹芬，奉天义县人，奉系将领。1922年直奉战争期间被吴佩孚收买，宣布投降，该师在战后不久被撤裁。
中央陆军第十六师（川军）师长 杨森，四川广安人，四川陆军速成学堂毕业，川军速成系首领。1923年一、二军之战中战败，遂逃宜昌依附吴佩孚，由吴任为第十六师师长。
中央陆军第十七师（桂军）师长 沈鸿英，广西雒容人，绿林，旧桂系头目。
中央陆军第十八师（直系）师长 卢金山，直隶静海人，北洋武备学堂、日本陆军士官学校毕业，鄂西地方实力派。
中央陆军第十九师（直系）师长 杨春普，直隶天津人，江苏地方实力派。
中央陆军第二十师（直系）师长 阎治堂，1923年8月在与刘镇华争夺陕督失败后，被刘投诉，最终暂留军中自效。1924年第二次直奉战争期间，他因对吴佩孚极为不满，所部该作战消极，并未与奉军真正作战，故在战争结束后，该师建制被完整保留，部队被冯玉祥国民军收编。但在11月，该师被奉军李景林部缴械，随后第20师番号被撤销。
中央陆军第二十一师（川军）师长 田颂尧，四川简阳人，保定陆军军官学校毕业，从川军保定系首领。
中央陆军第二十二师（川军）师长 唐廷牧，四川永川人，刘存厚旧部。
中央陆军第二十三师（直系）师长 王承斌，满族，奉天兴城人，北洋陆军速成武备学堂毕业，新直系津派首脑，津、保派曾在他的策动下，联合对抗洛吴。
中央陆军第二十四师（直系）师长 张福来，直隶交河人，行伍，吴佩孚心腹，洛派骨干。
中央陆军第二十五师（直系）师长 萧耀南，湖北黄冈人，北洋武备学堂毕业，湖北地方实力派，其麾下直军是吴佩孚能够再起的主要资本。
中央陆军第二十六师（直系）师长 曹锳，直隶天津人，北洋陆军测绘学堂毕业，曹锟七弟。
中央陆军第二十七师（奉系）师长 张作相，奉天义县人，绿林，张作霖把兄弟及心腹。
中央陆军第二十八师（奉系）师长 汲金纯，奉天海城人，绿林，冯德霖旧部。
中央陆军第二十九师（奉系）师长 吴俊升，奉天昌图人，行伍，张作霖把兄弟及重要军事盟友。
中央陆军第二十七、第二十八、第二十九师，隶属于奉军，1922年直奉战争后脱离北京政府建制，随后被张作霖统一整编。
中央陆军第三十师（川军）师长 邓锡侯，四川营山人，保定陆军军官学校毕业，川军保定系首领。1923年，他因联合北洋军阀支持的杨森等部倒熊，而被北洋政府委任为第三十师师长。
中央陆军第三十一师（川军）师长 陈国栋，四川郫县人，四川官弁学堂、保定军官学堂毕业，1923年，他因联合北洋军阀支持的杨森等部倒熊，而被北洋政府委任为第三十一师师长。
中央陆军第三十二师（川军）师长 唐式遵，四川仁寿人，四川陆军速成学堂毕业，刘湘部将，1923年，他因随刘湘联合北洋军阀支持的杨森等部倒熊，而被北洋政府委任为第三十一师师长。
中央陆军第三十三师（川军）师长 潘文华，四川仁寿人，四川陆军速成学堂，刘湘部将，1923年，他因随刘湘联合北洋军阀支持的杨森等部倒熊，而被北洋政府委任为第三十二师师长。
中央陆军第三十四师（川军）师长 袁祖铭，贵州安龙人，贵州陆军小学毕业，黔军兴义系首领。1923年，他因联合北洋军阀支持的杨森等部倒熊，而被北洋政府委任为第三十四师师长。
中央陆军第三十五师（镇嵩军）师长 憨玉琨，河南嵩县人，绿林，镇嵩军头目。1923年，因受吴佩孚拉拢，特被任命为第三十五师师长，但憨不为所动，并在吴佩孚溃逃至河南后，袭占洛阳， 迫使其下野。
