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該軍最初由河南暫編第一混成旅和魯軍一部編成。1927年1月27日，任命柏文蔚為軍長，袁家聲為副軍長，常恆芳為黨代表。轄2個師和2個獨立旅。第一師師長袁家聲（兼）。該師原為皖軍，入豫後改編為豫軍。第二師師長張克瑤。該師為魯軍一部改編；2個獨立旅，旅長為岳盛宣、陳雷。

1927年7月，第十軍潰退，其教導師潘善齋部為被該軍收容，被編為教導師，仍以潘善齋為師長。1928年2月25日，所轄第一、第二、第三師改番號為第七十、第七十一、第七十二師。3月11日，張克瑤接柏文蔚升任軍長，仍兼第七十一師師長。7月1日蔣介石舉行各軍編遣會議，成立整理委員會。國民革命軍第33軍於1928年7月撤消，此為第一次消失。

33-2第三十三軍第二師合併入第一師、第三十三軍第三師全部合併入第九師。

縮編擴編

1928年7月其中第一軍之第一師和第廿二師、第一軍教導團各一部與國民革命軍第三十三軍第九師另編為國民革命軍第九師，師長蔣鼎文，副師長岳相如；下轄第廿五旅(旅長甘麗初)、第廿六旅(旅長李延年)及第廿七旅(岳相如兼任旅長)。該部於1929年3月參加蔣桂戰爭。蔣以第一軍第一師及第33軍第九師擴編為第一軍，軍長劉峙。下轄第一師，劉峙兼任師長；第二師，師長顧祝同；第九師，師長蔣鼎文。

1931年6月晉軍依中央軍番號重新排列：第三十三軍，軍長徐永昌，轄第六十八、第六十九師2個師：第六十八師，師長李服膺（曾參與見熱河長城抗）；第六十九師由1月改編的東北邊防軍第六師改稱，師長楊澄源，轄郭宗汾、梁鑒堂、劉光斗3個旅。

1936年7月徐永昌他調，孫楚接任軍長：轄第六十九、第七十一師，隸屬太原綏靖公署。第六十九師師長仍為楊澄源，轄梁鑒堂、段樹華2個旅。第七十一師 師長原為楊耀芳，後易郭宗汾，轄陳光斗、樊釗2個旅。

1937年第三十三軍轄第七十三師，師長為劉奉濱；獨立第三旅，旅長為章拯宇；獨立第八旅，旅長孟憲吉。

第三十四軍軍長原為楊效歐。1937年7月由楊澄源接任軍長。該軍轄第七十一師，師長郭宗汾；第一九六旅，旅長姜玉貞，於1937年10月在原平鎮戰死殉國；第二O三旅，旅長梁鑒堂；新編第二師，由1936年10月在綏遠反正起義歸來之偽軍改編而成，金憲章任師長。

1939年7月郭宗汾接任軍長，所轄第七十一師和第二00、第二0二旅。1940年5月郭宗汾調任第三十四軍軍長，遺缺由於鎮河升充。同年增轄暫編第四十一師、暫編第四十二師。第七十一師，師長郭宗汾。

1939年7月郭升任軍長後，由趙晉接任師長。1940年3月樊釗接趙晉任師長；6月商得功任師長。

1941年1月由第二0二旅擴編成立，溫冬生為師長。

1942年6月閻俊賢任師長。

1943年，閻錫山對晉軍編制進行調整，第十九軍暫編第38師與第三三軍暫編第42師對調關係，暫編第42師改隸第十九軍。

1944年6月衛玉昆任師長，暫編第四十一師，該師原為第二00旅，1938年7月建師時，歸騎兵第一軍節制，1939年7月改歸該軍，師長陳震東。

1944年1月陳震東升任副軍長後，由副師長盧鴻恩升任師長職。暫編第42師由第十九軍調回。3月盧鴻恩調任騎兵第二師師長，田尚志接盧任該師師長。暫編第四十二師，1944年3月溫冬生他調，閻俊賢接任該師師長。該師不久後改隸第十九軍。

第三十三軍軍長於鎮河。1945年底由沈瑞代理軍長。1946年3月趙承綬任軍長。該軍轄：第七十一師，師長衛玉昆。1945年11月該師被整編，由沈瑞任師長。1947年10月陳震東接沈瑞任師長；暫編第三十八師,師長溫東生。1945年11月整編後由韓步洲任師長；暫編第四十六師，師長郭溶，1945年11月整編後由陳震東任師長，同時從第二十三軍轉隸該軍。

第三十三軍軍長沈瑞，1948年7月在晉中戰役中，該軍軍部和所屬大部被殲，沈瑞投向解放軍，此為第二次消失。

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8月又重建該軍，韓步洲任軍長。該軍轄第七十一師，師長繼續由晉中戰役跑回來的韓春生擔任，副師長尤世定，參謀長孟壁，駐守太原城北的重工業區；新編第三十八師，師長韓步洲。

1948年6月韓升任副軍長。田尚志接任師長。同年9月改番號為第二七五師，駐守晉西北重鎮大同；暫編第四十六師，師長盧鴻恩，盧於1948年7月在晉中戰役中陣亡。9月該師改番號為第二八0師；該軍於1949年4月24日在太原戰役中被殲滅，為第三次消失。