暫編第4師、騎兵第4師組成的暫編第4軍
該軍前身是閻錫山所屬晉軍獨立第2旅和中央軍騎兵第6軍一部。1940年春,閻錫山所屬晉軍獨立第2旅擴編為暫編第4師;原中央軍騎兵第6軍一部編為新編騎兵第4師。隨後,暫編第4師和新編騎兵第4師合編為暫編第4軍,隸屬抗日戰爭第八戰區綏西指揮部,董其武任軍長,唐德、呂汝驥任副軍長;原轄暫編第4師改稱暫編第10師,安榮昌任師長;新編騎兵第4師,石玉山任師長。1941年第8戰區綏西方面軍副司令長官指揮部將新建的第203旅撥歸該軍。此時,該軍轄暫編第10師,梁立柱任師長;新編騎兵第4師,石玉山、王憲章任師長;步兵第203旅,徐子珍任旅長。1942年暫編第4軍進行編制調整時,步兵第203旅被裁減,另將先建的步兵第9旅調歸該軍。1942年10月13日,該軍番號改稱為國民革命軍騎兵第四軍。
第47師、暫編第4師組成的暫編第4軍
該軍前身是國民革命軍第9軍第47師和新建暫編第4師。1944年初,國民黨軍在發起豫中會戰前,以第9軍第47師和新組建的暫編第4師合編組成暫編第4軍隸屬國民革命軍第十四集團軍。謝輔三任軍長,張信成任副軍長,下轄:第47師,張信成、楊蔚任師長;暫編第4師,馬雄飛任師長。1944年4月,該軍參加了豫中會戰。1945年初,國民黨軍隊進行局部編制調整時將該軍撤消,原轄兩個師均改隸歸國民革命軍第27軍。
32師、11師和210師組成的暫編第4軍
該軍前身是國民革命軍第35軍新編第32師、國民革命軍暫編第三軍暫編第11師與新建的第210師。1947年10月,國民黨軍為加強華北地區的軍事力量,以第35軍新編第32師、暫編第3軍暫編第11師與新建的第210師合編為暫編第4軍,隸屬華北“剿匪”總司令部歸綏指揮所。袁慶榮任軍長,下轄第210師,李思溫任師長;新編第32師,韓天春任師長;暫編第11師,張付元任師長。1948年3月至6月,該軍先後參加了察南綏東戰役、冀熱察戰役。在察南綏東戰役中,該軍暫編第11師1個團、第210師兩個團被人民解放軍殲滅。1948廿月該軍番號該稱為國民革命軍第105軍。