組建: 1937年9月

傅作義1937年9月 – 1939年3月 太原會戰

中國抗日戰爭時期

1937年7月，在中國抗日戰爭中，第九軍第九十九師留守後方，軍部率第五十四師北上抗日。

 1937年7月，抗日戰爭全面爆發後，第十三軍隸屬國民革命軍第七集團軍，湯恩伯任軍長，鮑剛任副軍長。下轄：第四師，王萬齡任師長；第89師，王仲廉任師長。

1937年8月中旬由駐紮在晉北及察哈爾的中國軍隊編組而成，首任集團軍總司令為傅作義、副總司令為劉汝明，下轄國民革命軍第三十五軍、國民革命軍第61軍、國民革命軍第六十八軍、國民革命軍第17軍和國民革命軍第13軍，屬抗日戰爭第二戰區指揮管轄。曾參加平綏路南口保衛戰（南口戰役）、雁北作戰和忻口會戰等。在張家口保衛戰中，第六十八軍保安第二旅旅長馬玉田陣亡殉國。

10月初，第九軍抵達太原後，隸屬傅作義國民革命軍第七集團軍，參加忻口戰役。10月16日，郝夢齡在率部抗擊日軍時陣亡。11月初，由郭寄嶠繼任軍長、裴昌會任副軍長，下轄第五十四師，師長孔繁瀛；第九十九師，師長傅鐘芳。山西淪陷後，第九軍轉至黃河南北兩岸作戰。

1934年春，陳誠辭去第十八軍軍長兼職，由羅卓英繼任第十八軍軍長，劉紹先任副軍長。下轄：第十一師，黃維（後彭善）任師長；第十四師，霍揆彰任師長； 第六七師，傅仲芳（後李樹森）任師長；第九四師，朱懷冰任師長。1935年，第十八軍調駐浙江，參加了紅軍主力長征後對留在贛省的紅軍游擊隊的“清剿”等作戰。

1937年10月，第十八軍第九四師轉隸第七集團軍。

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中國抗日戰爭時期

1937年8月，以李仙洲第二一師和高桂滋第八十四師合編為第十七軍，軍長高桂滋。

1938年，李仙洲忻口戰役戰功，升任國民革命軍第九十二軍中將軍長兼第二一師師長。第二一師撥出第十七軍。

1940年，第十七軍改轄第八十四師高桂滋和新編第二師長金憲章。1941年，第十七軍下轄高建白第八十四師和高增級新編第二師（原蒙古偽軍）。1943年，任事勳接任第八十四師師長。1945年，別光漢接任第八十四師師長。

第十七軍1937-1940先後隸屬國民革命軍第七集團軍、國民革命軍第十四集團軍、國民革命軍第五集團軍、國民革命軍第三十六集團軍、第二戰區、第一戰區、第八戰區。參加過平型關戰役、 忻口戰役、1939年冬季攻勢、中條山會戰等。

1938年初，傅作義率其基本部隊第三十五軍赴綏遠組建抗日戰爭第八戰區副司令長官部，第六十八軍、第十三軍、第十七軍也奉令脫離該集團軍指揮。但第七集團軍番號仍留在第二戰區，後趙承綬繼任第七集團軍總司令，下轄國民革命軍第83軍、國民革命軍騎兵第一軍等部。

趙承綬1939年3月 – 1948年5月 1939年冬季攻勢

1941年以後，趙承綬的第七集團軍一直指揮管轄國民革命軍第33軍和國民革命軍第34軍。1942年6月，其第三十四軍暫編第四十五師師長王鳳山在晉西南與日軍作戰中陣亡。

1948年5月改稱為山西野戰軍司令部。