由唐生智部和桂系軍隊發展演變而成。

1927年寧漢分裂後，武漢國民政府改編部隊

1927年4月5日改編

總司令 唐生智

第一方面軍 唐生智兼任

第八軍 唐生智兼任

第三十五軍 何健

第三十六軍 劉興

第十五軍 劉佐龍

第九軍 彭漢章

新編第五軍 賀國光

第二方面軍 總指揮張發奎 轄：

第四軍 黃琪翔

第十一軍 朱暉日

第二十軍 賀龍

4集-1北伐時期

1927年4月5日，武漢國民政府為適應北伐戰爭需要，將唐生智部改編為第四方面軍，歸屬以蔣介石為總司令的國民革命軍第一集團軍統轄。蔣介石發動四一二政變後，武漢政府下令將第一集團軍所屬的第一、二、三、四方面軍收歸武漢政府軍事委員會直轄。6月15日，武漢政府又將唐生智第四方面軍擴編為國民革命軍第四集團軍，任唐生智為總司令。

寧漢戰爭與新桂系全盛期

孫傳芳覆滅後，南京與武漢層峰之間爭奪首領的衝突再度引爆；9月11日的寧漢合流後會議汪兆銘不甘屈居於新桂系之下，因此在1927年9月下旬，汪兆銘與唐生智集結第四集團軍大部兵力（7個軍，10個暫編師）東征南京，是為寧漢戰爭。

作為新桂系主要部隊的第七軍，在10月5日搶先將一直與孫傳芳關係無法割捨的國民革命軍第二十七軍（軍長王普）繳械，部隊編入第七軍第二師；10月19日，南京國民政府發布「西征討唐令」，編組西征軍對抗東征軍，總指揮李宗仁。10月25日，第七軍、第十九軍19-3奪回安慶，擊潰由高桂滋率領的暫編第十九軍19-2；西征軍隨後一路西進，1927年11月初，第七軍在蘄春、蘭溪擊潰國民革命軍第三十五軍（軍長何鍵）與國民革命軍第三十六軍（軍長劉興），主要部隊折損過重的唐生智通電下野，流亡日本；11月15日，第七軍進駐武昌，第十九軍進駐漢口，雖然在11月時唐生智尚有7個軍又7個獨立師退入湖南省，李宗仁派遣原任第四集團軍參謀長張華輔勸降，雖未成功，但湖南的殘餘兵力但已無續戰意志，寧漢戰爭由新桂系獲勝結束。

繼唐生智後，素與汪兆銘交好的張發奎在1927年11月17日在廣州發動政變，企圖刺殺新桂系主要核心人物黃紹竑，但未成功。駐武漢的第七軍隨即及南調廣州，與1927年初以原留守廣西的第七軍4·5·6師擴編之國民革命軍第十五軍（軍長黃紹竑）協力，圍剿張發奎勢力。1927年12月，第七軍、第十五軍與國民革命軍第四軍交戰，許志銳戰死，黃鎮球重傷，餘部無力再戰，由薛岳、繆培南、朱暉日率領逃往江西，第四軍元氣大傷，張發奎、黃琪翔下野流亡海外。在張發奎下野後，第十五軍期駐防粵北，直至蔣桂戰爭結束。

1928年1月初，國民政府與駐湘第四集團軍之談判全面破裂。1月15日，國民政府下令討伐。1月17日，第七軍、第十九軍在白崇禧指揮下進占通城，21日，攻占平江，27日，經激戰後克復長沙，隨後，攻占寶慶、衡陽。唐軍餘部請和，接受改編。

第一次蔣桂戰爭與第一次解編

在第七軍於華南征討時，蔣介石在1928年1月4日復職，北伐軍繼續第二期北伐；1928年5月，第十三軍由武漢繼續北上，參加北伐奉軍作戰。1928年7月，北京張學良政府接受改編，南京國民政府的北伐戰爭完成形式上的勝利，隨即計畫整編現有兵力。

1928年7月，中央軍隊進行編譴，第十四軍縮編為第四集團軍4集-1第七師。1929年初，第十四軍第七師改稱為第五十師，歸第二二軍建制。   
1928年10月，第七軍按照南京國民政府指定整編為國民革命軍第十五師，隸屬第四集團軍（總司令李宗仁），夏威任師長，轄四旅：第四旅旅長李明瑞，第五旅旅長李朝芳，第六旅旅長尹承綱，第七旅旅長楊騰輝，形式上此為第七軍第一次解編。年底，第十三軍縮編為國民革命軍第四集團軍 第十四師。

1929年2月20日，唐生智降將何健向夏威、胡宗鐸謊稱駐湖南之第十八師（師長魯滌平，兼湖南省政府主席）繞過集團軍總司令部，秘密從蔣介石處得到大批軍械；第十五師、 第五二師（師長葉琪，由國民革命軍第十二軍改編）在未徵得李宗仁指示的情況下，朝第十八師、第五十師（師長譚道源）發動攻擊；2月21日，第十五師佔領長沙將 第十八師繳械，第五十師則被 第五二師給逐退至湘西；此為蔣桂戰爭的序幕。魯滌平赴南京申冤後，3月份起蔣介石與李宗仁間的政治折衝便持續增溫，蔣介石自日本請回唐生智說服舊部挺蔣藉以裂解第四集團軍；夏威因喉疾委託李明瑞暫代指揮，1929年，4月2日，李明瑞、楊騰輝通電擁護南京國民政府，除了自己所轄旅，也買通第五、第六旅各一團倒向南京政府。4月3日，馮玉祥部10萬人由河南、國民革命軍第三軍由江西兩路攻入湖北。夏威率殘部逃離武漢，退往鄂西；駐華中一代的新桂系將領因無法有效控制部隊，在4月21日分別通電下野，避居香港；第十五師餘部一部份由李明瑞收編，一部份由張發奎、薛岳收編。

1929年，蔣桂戰爭爆發後，第十五軍起兵反蔣失敗，損失慘重，所部縮編為新編第16師，呂煥炎任師長。1931年，新編第16師擴編為第十五軍，隸屬第四集團軍（廣西地方部隊），黃旭初任軍長（後由白崇禧兼任軍長），下轄：第四三師 ，師長黃鎮國；第四四師，師長王瓚斌；第四五師，師長韋雲淞。1936年10月，夏威任第十五軍軍長，韋雲淞任副軍長。

1930年2月，閻錫山致電蔣介石，要求共同下野，由汪精衛領導改組擴大會議，以示公平，蔣拒絶。閻、蔣雙方電報往復，持續將近一月，時稱「電報戰」。3月，南京國民政府召開中國國民黨第三屆中央全體會議，開除汪精衛黨籍。閻錫山通電要蔣下野，各地反蔣軍閥起而響應。3月15日，原第二集團軍、第三集團軍及第四集團軍57名將領，派代表赴太原商討反蔣，列出蔣介石六宗罪行，推閻為「中華民國陸海空軍總司令」，李宗仁、馮玉祥及張學良為副總司令。4月，蔣回南京赴津浦鐵路巡視；赴平漢鐵路檢閱。4月1日，閻錫山、馮玉祥及李宗仁分別在太原、潼關、桂平宣布就職，石友三再度倒戈加入反中央軍，惟張學良未表態。4月5日，南京國民政府下令通緝閻錫山。

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下轄

第二軍的第三師等（1937年）

管轄

第四戰區（1937年）

1937年，第四集團軍名義取消。

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抗日時期

組建: 1937年8月

蔣鼎文1937年8月中 – 1939年2月 淞滬會戰

1937年8月中旬奉令組建，首任國民革命軍第四集團軍總司令為蔣鼎文，下轄第二軍的第三師、第八十師、第九師及獨立旅等部，參加淞滬會戰。屬第四戰區指揮管轄。淞滬會戰後期，該集團軍的第二軍曾赴上海參戰。1938年7月，該集團軍管轄第八十軍的第七十五師和第八十師，駐守福建，後該地防務及部隊改歸陳儀為主任的閩綏靖區和第二十五集團軍指揮。第四集團軍的番號轉而劃歸第二戰區，由原楊虎城將軍第十七路軍出陝抗日並在著名的娘子關戰役和堅守中條山諸戰中屢立戰功的部隊為主擴編而成，集團軍總司令為孫蔚如、副總司令為李家鈺，下轄第三十八軍、第九十六軍、第四十七軍，駐防山西南部。

孫蔚如1939年2月 – 1945年6月 1939年冬季攻勢

晉南會戰   豫湘桂會戰   豫西鄂北會戰

1940年後，因第四集團軍高層和第八路軍來往頻繁，內部眾多中共分子潛伏，甚至一個師中4個團長就有3個是中共黨員或者地下黨員。蔣為防止中條山赤化，命令將此處國軍大部撤離到河南，第一戰區司令官衛立煌奉命回重慶述職。中央軍接管了中條山的防務，而具體指揮則有何應欽負責，但實際中條山的國軍只有第八十軍，第三軍，第九軍為中央軍部隊，其餘4個軍均為雜牌部隊。而第八十軍，第三軍均為中央軍中戰鬥力較差的部隊，第九軍也僅僅屬於二流，其餘4個雜牌軍戰鬥力更是有限。日軍此戰為了徹底消滅中條山的15萬多國軍，不但集中高達12萬多人的主力部隊，而且準備徹底占領中條山，這是同之前13次的掃蕩中條山完全不同。此戰，不但中日力量極為懸殊，就日軍來講，也是自徐州會戰以後在華北最大規模的戰役。日軍前後花費一個月才攻克了中條山，中條山會戰日軍傷亡2萬多人，國軍傷亡7萬5千多人。

1940年，李家鈺率第四十七軍脫離第四集團軍，另行組建第三十六集團軍。

1941年起第四集團軍轉歸第一戰區指揮管轄。中條山會戰後，第四集團軍退過黃河，駐守河南。1943年夏，國民黨中央嫡系第十四軍加入第四集團軍戰鬥序列。爾後，國民黨中央以明昇暗降手法將第四集團軍主力第三十八軍軍長趙壽山調任其嫡系第三集團軍總司令，任命黃埔生張耀明為第四集團軍副總司令兼第三十八軍軍長。1944 年中原會戰時期，第四集團軍在登封、汜水一線戰鬥中曾給予日軍以沉重打擊。

李興中1945年6月 – 1947年3月 無

1945年7月1 7日，又以提升孫蔚如為第六戰區司令長官為由，將其調離第四集團軍，旨在控制和分化楊虎城的舊部。