几乎从创建开始，国民党军队就分为了嫡系军和杂牌军。所谓嫡系军，就是以黄埔军校为家底的中央军——这是蒋介石赖以起家的命根子。所谓杂牌军，就是嫡系军以外、但是又隶属于国民党军队的其他部队——这些部队多数为地方军阀所控制。1937年全面抗战打响后，蒋介石号召：“地不分南北，人不分老幼，皆有守土抗战之责。”在蒋介石的号召下，各路地方军阀纷纷表态，要率部上阵杀敌。7月7日卢沟桥事变爆发后的第四天，四川军阀刘湘通电请缨。13日再次通电，主张全国总动员，与日本拼死一决。当年11月，上海失陷后，日军直扑南京。湖南军阀唐生智力排众议主张固守南京：“本人主张死守南京，和敌人拼到底！”
有的军阀甚至比蒋介石更早抗日。早在1931年九一八事变后，西北军阀冯玉祥就召集旧部，组成察哈尔民众抗日同盟军，一举收复多伦等四县。1936年6月3日，广东军阀陈济棠和广西李宗仁、白崇禧，公开反蒋，发表“北上抗日”通电。6月4日，陈济棠、李宗仁领衔成立军事委员会和“抗日救国军”，并表示誓率所部“力国家雪频年屈辱之耻，为民族争一线生存之机”。从武器装备上看，嫡系军武器精良，不乏装备了德国军械的德械师。后期又获得苏联、美军援助，在武器装备上与日军相差无几。而杂牌军武器装备相差得不是一个档次。川军出川抗战时，80%步枪为四川土造，其中还有一部分手工制品，这种枪有些时候打两枪就拉不开枪栓。
从后勤保障上看，蒋介石对嫡系军的军饷能做到足额发放，食物和医疗上虽然与日军有一定差距，比之杂牌军，又不知道高到哪里去。杂牌军就不能享受嫡系军这个待遇了。川军22集团军进入第二战区后，前线官兵缺医少药，连粮食都无法保证，只能就地征发，形同抢夺，极大地影响了军民关系，直接导致了22集团军被赶出2战区。但是，在抗战中，装备奇差、后勤奇缺的杂牌军浴血奋战，取得了不可磨灭的成绩。很多时候，杂牌军表现得比嫡系军更为显眼。比如，1938年2月，日本最精锐的部队之一坂垣第五师团主力部队进犯临沂。临沂保卫战打响。原属西北军阀系统的张自忠率部增援临沂。战至3月18日，临沂保卫战告一段落，张自忠与城内的原西北军庞炳勋部协同作战，保住了临沂城。
比如，1938年，桂系军阀李宗仁指挥徐州会战，在台儿庄歼灭日军二万余人，获得抗战以来正面战场首次战役级别的胜利。如果不是蒋介石的嫡系军汤恩伯次不听李宗仁指挥，还将取得更大的胜利。在正面战场的多次会战中，杂牌军是当仁不让的主角。太原会战爆发后，承担太原会战的部队主要是晋绥军、川军、滇军和原东北军、西北军旧部，中央军只有卫立煌等所辖的部队参加了会战。徐州会战的部队主要是桂军、川军、滇军和原东北军、西北军旧部，中央军仅有汤恩伯部。武汉会战中，在第五战区内阻敌进犯武汉的军队，也主要是桂军、川军、滇军和原东北军、西北军旧部。
事实上，淞沪会战和南京保卫战后，蒋介石已将其中央军大部“调到大后方，或第二线”，“在前线作战的大都是地方势力派的军队”。这种做法，大有借日本军队之手，清除杂牌部队的嫌疑。对于国民党杂牌军在抗战中的表现，毛泽东曾给予肯定。1944 年7 月 15 日，针对国民党在河南、 湖南的溃退 ，毛泽东指出 ，蒋之军队 “根本没有民族民主教育 ，提倡反共教育 ，因而大部分军队充满失败情绪 ，失去战斗意志”，“蒋军近四十万 ，除少数武器较差、 待遇较坏的杂牌军比较能作战外，几乎无不望风而逃”。