民國時期軍閥混戰中，實力最強的應該是奉系軍閥張作霖。奉系軍閥總兵力約40萬左右，大多都裝備精良，因為奉系軍閥是當時所有軍閥中軍事工業最好的。因此直奉戰爭後張作霖打進北京，任陸海軍大元帥，實際是最高統治者。

張作霖在東北重建東三省陸軍講武堂，培養出很多軍事人才。1921年建立瀋陽兵工廠，是當時全國規模最大的兵工廠。每個月可以生產步槍4000支、機槍100多挺、大炮1000多門、子彈1500萬發。一個月的產量可以裝備一個旅，日本都稱之為東方第一。

張作霖組建的東北海軍還擁有一首航空母艦，名叫鎮海號水上飛機母艦，排水量2708噸，航速12節。本來是德國海軍的一艘運輸船，1923年被張作霖買下，改造成軍艦。鎮海號可以搭載兩架艦載水上飛機，雖然起飛的時候需要將飛機推下水，在海面起飛，但是在當時來說，技術已經相當先進了。1937年，為了阻止日本海軍入侵，鎮海號等軍艦自沉於青島小港碼頭，構成阻塞線。這應該算是中國航空母艦的鼻祖了。

東北空軍實力最強的時候裝備近300架飛機，到東北易幟的時候還有260架，而1931年的日本空軍也才有三百多架飛機。張作霖於1922年創辦東三省航空學校，同時送學生出國留學，培養出不好航空人才。

可惜九一八事變後，張學良命令軍隊撤退到關內，東北地區被日本佔領，張作霖苦心經營一輩子的兵工廠等工業設施都被日本霸佔了。