1917年8月，阎锡山在山西进行第一次大扩军，将原有的第十二混成旅与山西巡防营改编的警备队扩编为4个混成旅，12个步兵团、两个骑兵团、1个炮兵团、4个炮兵营、1个机枪营、工兵营、卫生营、卫队营、宪兵营。计有步、骑枪1万余支、机关枪10挺、山炮、野炮24门。

山西督军兼省长 阎锡山，山西五台人，日本陆军士官学校中国公派第六期毕业，晋军首领。北洋统治时期，他认识到自身实力的不足，通过中立和韬光养晦来保存自己的实力。‌

第一混成旅旅长 商震，直隶大城人，北洋陆军速成学堂毕业，晋军骨干。他原为北洋军陆建章部将，任职陕西陆军第一旅旅长兼陕北卫戍司令。1916年6月，陆为陕西讨袁军陈树藩部驱逐，他自认不能立足于陕西，故率残部过黄河投奔阎锡山，至此投身于晋军序列。

参谋长 郑翌民

第一团团长 杨爱源，山西五台人，保定陆军军官学校第一期毕业；第二团团长 王嗣昌，山西阳曲人，山西武备学堂毕业；炮兵营营长 周玳，山西代县人，保定陆军军官学校第一期毕业。

第二混成旅旅长 马开嵩

参谋长 黄金桂

第三团团长 张治垚；第四团团长 谢濂，山西繁峙人，陕西陆军测量学校毕业；炮兵营营长 张培兰

第三混成旅旅长 孔繁霨，山东滕县人，日本陆军士官学校中国公派第八期毕业，1909年回国便在山西新军任职。

参谋长 吴藻华

第五团团长 刘树藩；第六团团长 应芝；炮兵营营长 顾祥麟

第四混成旅旅长 赵戴文，山西五台人，日本东京宏文师范学院毕业，山西辛亥起义的主要领导人之一，阎锡山的首席军师与智囊。

参谋长 陈锦文

第七团团长 龚凤山；第八团团长 丰羽鹏；第九团（学兵团）团长 荣鸿胪，山西浑源人，保定陆军军官学校第一期毕业；第十团团长 蔡荣寿，山西平定人；炮兵营营长 李振万

第一混成团（晋北镇守使署辖）团长 李维新，山西绛县人。

第二混成团（晋南镇守使署辖）团长 傅存怀，山西忻县人。

督军署直辖部队

骑兵第一团团长 路福保

骑兵第二团团长 孔祥麟

炮兵团团长 周岱

工兵营营长 杨澄源

机关枪营营长 关颖凯

卫队营营长 朱灵昭

宪兵营营长 张建（兼）

学兵团团长 荣鸿胪