1937年8月，陕北的红军主力被改编为国民革命军第八路军，简称“第八路军”。 当时的路军建制，是国民党在裁军时提出的一种结构方式。路军在省区一级设“路军”单位，下面还下辖若干个正规师，同时管辖该区域内的保安部队。战时，路军可以把下辖的几个正规师临时编成军，战后再取消这种军级建制。简单来说，路军像一个区域性的大单位，里面包含多支正规部队和地方保安力量。

举一个例子来理解路军的关系：原本福建地区有一支十九路军，总指挥蒋光鼐，副总指挥蔡廷锴，下辖第60、61、78师。在中日战争初期，十九路军驻在上海时，三师合编成第十九军，蔡廷锴担任军长。这也能说明，路军通常相当于是“军区建制”的野战军。 在八路军的编制里，正式下辖的三个师是115师、120师、129师。这三个师的番号，原来属于张学良领导的东北军：115师属于67军，120师属于57军，129师属于53军。西安事变后，东北军经过缩编，原来每个军下辖4个师改成下辖2个师，因而从中空出了一些师的番号。于是，115、120、129这三个师的番号就被划入到新成立的八路军中。

这三所“正规师”属于一种叫“调整师”的编制。这是一种德国式的军事组织方式，被国民党大量采用、用于组建德械师。调整师下辖两个步兵旅、四个步兵团，并且还配置炮兵营、工兵营、骑兵营等师直属部队。标准的编制人数大约是1.2万左右。

八路军的三个标准调整师，合起来的总编制是约36000人。后来在党的要求下，每个师又增加了一个3000人的教导团，于是每个师的编制达到了约15000人，整个八路军的编制总量约为45000人。 当时陕北地区红军的总人数大致是：红一方面军约30000人（包含红1军团8000人、红15军团6000人、直属部队7000人、陕南74师2000人、地方部队6000人），红二方面军约11000人，红四方面军约12000人，总数约53000人。除了陕南74师和地方部队约8000人需要扣除，实际的主力大约是46000人，与整编后的45000人相差不大。

45000人是国民党给八路军提供的标准编制数，也是国民党按此数额每月发放军饷和物资的基准。需要说明的是，三个师的实际人数并不总是正好各自的15000人，因为给没有参与整编的人员保留了一部分编制。因此，115师的实编大约1.5万、120师约1.4万、129师约1.3万，三师合计为约3,000人被腾出给总部使用。 关于待遇方面，八路军每名战士在整编时的月薪是7块大洋。这个数字在当时相当于一个相当高的收入水平，甚至可以与现在某些高薪职业相提并论。以北京的出租车司机祥子为对照，月薪大致也是在10块上下。八路军每月能从国民党那里拿到的军饷，大约是32万块大洋左右，因此这次整编对八路军来说，既得到稳定的编制，也获得相对充足的物资保障。