张作霖的部队主要是奉军，奉军编制有20个师，分别是：
1、东北陆军第一师李景林（第一旅窦联芳、第二旅王宾、直隶第一旅王丕焕、直隶第二旅马瑞云、直隶第三旅张宪、直隶第四旅胡毓坤、直隶第五旅朱毓清、补充第一旅吕正朝、补充第二旅赫文胥、补充第三旅尹立泰）；
2、东北陆军第二师张宗昌（第三旅褚玉璞、第二十八旅程国瑞、第二十九旅许琨、第三十旅毕庶澄、卫队旅方永昌、补充旅姚霁）；
3、东北陆军第三师阚朝玺（第四十二旅袁永朔、第四十三旅刘山胜、骑一旅张联同、骑二旅常万里）；
4、东北陆军第四师张学良（第十九旅栾云奎、第二十七旅宋九龄）；
5、东北陆军第五师赵恩臻（第十二旅孙旭昌、第三十三旅范浦江）；
6、东北陆军第六师郭松龄（第二旅刘伟、第三十四旅刘震东）；
7、东北陆军第七师高维岳（第五旅刘维勇、第六旅陶经武）；
8、东北陆军第八师丁喜春（第二十五旅钱忠山、第三十五旅田德胜）；
9、东北陆军第九师汲金纯（第十四旅杨德生、第三十六旅李梦庚）；
10、东北陆军第十师齐恩铭（第十六旅温玉瓒、第三十七旅刘联瑞）；
11、东北陆军第十一师汤玉麟（第七旅张龙文、第三十八旅孟昭田）；
12、东北陆军第十二师裴春生（第四旅霁云、第三十九旅朱继先）；
13、东北陆军第十三师张九卿（骑三旅萧国庆、骑六旅武汉卿）；
14、东北陆军第十四师穆春（骑一旅徐永和、骑七旅王永清、骑八旅于芷山、独三十旅齐占九、骑兵第一游击队张海鹏、骑兵第二游击队刘国勋）；
15、东北陆军第十五师张作相（第十五旅熙洽、第二十六旅李桂林）；
16、东北陆军第十六师于深澄（骑十旅赵芷香、骑十四旅杨遇春）；
17、东北陆军第十七师万福麟（骑四旅张殿九、骑五旅马占山）；
18、东北陆军第十八师吴俊升（第十五旅梁忠甲、第二十二旅王树常）；
19、东北陆军第十九师李爽垲（第四十三旅荣臻、第四十一旅朱同勋）；
20、东北陆军第二十师邢士廉（第二十四旅赵鸣皋、第三十一旅朱栋臣）。
(4)温玉铁路扩展阅读
在张大帅时期东北就已开始实行“整军精武，励精图治”的政策，开矿、修铁路、建电站、设银行、办学校，他们父子二十只用了十几年的时间，使东北的经济在中国已举足轻重。
东北地区建立最早建立了一批工业，其中军事工业以及重工业占了相当比例。张氏父子在东北建立的工业，侧重于重工业与采掘工业。当时东北地区的铁路、矿山、钢铁工业，也是全国最发达的。
从张作霖宣布东北自治,根据自建自营方针,制定了庞大的铁路修建计划,并不顾日本多方阻挠,努力将其付诸实施.经过近十年努力,打破了东北铁路长期由外国控制的局面。
东北军是当时中国唯一海、陆、空编制齐备的军队。1922年，张作霖为同直系军阀进行最后的决战，从英法等国购买了大量的军备，包括36辆“雷诺”FT-17型坦克。150mm迫击炮，步兵支援性武器。 同时大量装备了80毫米迫击炮，其威力也一点不比75毫米野战炮差，其性能远远高于75毫米野战炮.1924年仿制奥21倍口径100毫米轻型榴弹炮，1925年仿制日轻便榴弹炮，同年又仿制日38式150毫米榴弹炮东北军实力最为强劲，军种最全，装备最好的军队。
东北海军当时拥有3300人，占全国61%!大小舰21艘，约32200吨，当时全国只有42000吨，东北海军占76.7%，第一个海军军事学院的创立校长是张作霖的第四个儿子张学思，1949年4月受命创建海军学校，任安东海军学校副校长。东北无疑是中国海军历史上的光辉的起点。