1912年年末，袁世凱以大總統名義發佈命令：“惟自客歲軍興以來，各省軍隊或沿襲舊稱，或便宜編制，殊於統一軍政之旨不相符合。應即通行各省凡沿用鎮、協、標、隊名稱之軍隊，查照新有軍隊名稱一律更改，籍免紛歧。”改鎮爲師的編制及名稱如下：前清編制（官稱）：鎮（統制）、協（統領）、標（統帶）、巡防營（管帶）、隊（隊官）分別對應改爲新訂編制（官稱）：師（師長）、旅（旅長）、團（團長）、營（營長）、連（連長）。隨後在公佈的《陸軍平時編制條例》，對陸軍部隊的基幹單位——師一級的編制進行了調整。按此條例，陸軍每師步軍二旅，騎、炮兵各一團，工、輜各一營編成。其中步兵每旅轄二團，每團以四連編成之三營，並機關槍一連組成；騎兵團分爲甲乙兩種，甲種四連編成，乙種三連編成，視駐地之情形而定；炮兵團以三連編成之三營組成，各連均爲六尊；工兵營及輜重營均由三連編成；機關槍連的士兵不另徵集，而由所屬團內士兵輪流教練。
其中對騎兵和炮兵的編制也有所革新，清末新軍中鎮下的馬隊標是一標三營，一營四隊，每隊是二排四棚的小編制，全標編制人數１１１７人。民國元年末組織第一騎兵旅，旅長陳文運（日本士官生）參考國外騎兵編制的變化，建議在騎兵團下取消營級，團直轄連，騎兵連改爲轄四個排的大連，得到採納。改制後的師屬騎兵團轄三至四個騎兵連，五六百人；騎兵旅下的騎兵團轄五個騎兵連和一個機槍連，九百餘人。編制的約化提高了作戰效率，同時數目的減少也與當時國內外騎兵作用的減小有密切關係；炮兵和其他兵種的編制也略有變化，雖然定製師屬炮兵團是由兩營野炮和一營山炮組成，但實際情況並不劃一。由於部隊數目的急劇擴張，重武器採購和裝備的速度難以跟上，通常是弄到什麼裝備什麼。
最後，陸軍部下令命令各鎮－協－標－營－隊－排－棚更名師－旅－團－營－連－排－班，從此全國軍隊番號統一。在民國初年，中央番號的師的成分大致如下：從清朝軍隊沿革遺留下來的有北洋六鎮和第二十師、二十三師，東北巡防營升編的第二十七、二十八師，此外還有原南京政府保留下來的幾個師，如第八師、十四師、十九師等。
照此算來，徐天寶東北一系實際上得到的番號只有二十師、二十三師、二十七師、二十八師四個師的番號，比當初要的十個師的番號少了一半多。袁世凱一看陸軍部上報的文件，心裡便罵陸軍部那幫人不曉事。如今天下除了自己和孫文之外，就數東北的徐天寶勢力最大，如今他還是收復蒙疆的功臣，要是隻給他四個師的番號，那東北還不炸了鍋？不過也不能真的就給徐天寶十個師的番號，老袁看着那一堆堆番號，許久，便計上心來，眼珠一轉，做了如下批示：
原來的陸軍二十鎮改編爲陸軍第二十師，張紹曾任師長，範國章任參謀長。駐紮黑龍江；原來的陸軍二十三鎮改編爲陸軍第二十三師，孟恩遠任師長，高士儐任參謀長，駐紮奉天；原來東北軍左路巡防營升編爲陸軍第二十七師，師長張作霖，但張作霖已死，由吳俊升接替，孫烈臣任參謀長，抓扎吉林；原來的東北右路巡防營，升編爲陸軍第二十八師，師長馮麟閣，汲金純任參謀長，駐紮新民。另外，袁世凱又給了徐天寶六個混成旅的番號，如此一來，算是給足了徐天寶十個部隊番號。
公文一到瀋陽，徐天寶頓時火冒三丈，這摻沙子，大換血也太明顯了吧？張紹曾和吳俊升是自己的人，一個被調到吉林，一個被調到黑龍江。孟恩遠和自己沒什麼交情，馮麟閣算是自己的對頭，卻安排在瀋陽和新民，這擺明了把刀架到了自己的脖子上！徐天寶豈能任你老袁宰割？
於是，徐天寶緊急部署，自行擬定了一個番號編制表，繞過陸軍部，直接報道老袁那裡。由於徐天寶還不打算這麼快和老袁翻臉，所以徐天寶也沒有堅持再要十個師的番號，而是要了七個師，六個混成旅共十三個番號。
番號編制如下
東北國防軍第一師——陸軍部20師，師長郭鬆齡，參謀長範國章，駐紮庫倫
東北國防軍第二師——陸軍部23師，師長孟恩遠，參謀長鹿鍾麟，駐紮呼倫貝爾
東北國防軍第三師——陸軍部27師，師長吳俊升，參謀長李鳴鐘，駐紮黑龍江
東北國防軍第四師——陸軍部28師，師長商震，參謀長宋哲元，駐紮吉林
東北國防軍第五師——陸軍部29師，師長張之江，參謀長劉鬱芬，駐紮熱河
東北國防軍第六師——陸軍部30師，師長李景林，參謀長姜登選，駐紮遼寧
東北國防軍第七師——陸軍部31師，師長陶成章，參謀長李燮和，駐紮上海高昌廟
東北國防軍第一獨立旅——陸軍部第17混成旅，旅長馬占山，駐山海關
東北國防軍第二獨立旅——陸軍部第18混成旅，旅長壽慶，駐紮延邊
東北國防軍第三獨立旅——陸軍部第19混成旅，旅長伍祥禎，駐紮金州
東北國防軍第四獨立旅——陸軍部第20混成旅，旅長潘矩楹，駐紮齊齊哈爾
東北國防軍第五獨立旅——陸軍部第21混成旅，旅長馬龍潭，駐紮新民
東北國防軍第六獨立旅——陸軍部第22混成旅，旅長馮玉祥，駐紮哈爾濱
其中，東北國防軍第一、三、五師爲齊裝滿員的整編師，其餘二、四、六師軍官全部滿額，士兵缺額百分之五十；國防軍獨立旅第一、三、五旅爲整編旅，其餘二、四、六旅軍官滿額，士兵缺額百分之五十。
步兵所使用武器步槍爲熱河兵工廠、瀋陽兵工廠製造的1913式步槍（原熱河造改進型，仿M1903），配三棱錐型刺刀。
手槍分爲兩種，士兵任然使用毛瑟手槍（快慢機），少尉以上軍官使用勃朗寧M1911（馬牌擼子）
重機槍使用哈奇開斯改進型的1913式重機槍，只是在槍身前安裝了護板保護機槍手，槍身下安裝了兩個鋼輪便於運輸。
輕機槍方面則選用了1913式輕機槍（仿前蘇聯德普轉盤機槍，這款機槍結構簡單，全槍只有65個零件，製造工藝要求不高，學徒工都能生產，因此適合大量生產，而且槍的機構動作可靠。雖然重量略重，而且射速也無法和同時期的MG42想比，但是在眼下這個時代，歐洲列強對重機槍和衝鋒槍都沒有引起足夠重視的條件下，以及足夠用了，更別提連輕機槍是何物都不知道的中國軍閥軍隊了。當然，徐天寶還有一個目的，就是利用這些物美價廉又皮實耐用的機槍爲軍隊裡培養一批機槍手，等將來他們能夠適應更先進的機槍操作。）
衝鋒槍方面則放棄了結構略微複雜的MP04，採用了結構更爲簡單的1913式衝鋒槍（仿司登式衝鋒槍，不過改進了結構，大大降低了走火的可能）。
火炮方面，最小口徑的是新式裝備——迫擊炮，60mm口徑，射程最大1400米。每個連裝備3門
步兵炮採用1913式70mm口徑輕型步兵炮（仿小鬼子的92步兵炮），野炮、山炮的口徑則從155mm到75mm不等，主要是仿製德國、法國和美國的。
其中部分武器其實在1912年以前就已經生產列裝，只是徐天寶打算在1913年的時候實行大換裝，所以全部統一命名爲1913型。