該軍前身是桂系第七軍。1927年12月，參加北伐的桂系第七軍改編為第十八軍，陶鈞任軍長，張義純任副軍長，轄第一師，林逸聖任師長；第二師，嚴敬任師長；第三師，李石樵任師長。1928年2月，該軍第一師、第二師、第三師番號改稱第五十六師、第五十七師、第五十八師。1928年年11月，該軍番號撤消，所屬部隊縮編為第十六師。
1937年抗日戰爭全面發動後，中國工農紅軍將領發出通電，請纓殺敵。中共中央派代表與國民黨政府就中國工農紅軍改編等問題多次進行談判。直到8月22日，國民黨政府才正式宣布紅軍主力部隊改編為國民革命軍第八路軍。8月25日，中共中央軍委發布命令，將中國工農紅軍第一、第二、第四方面軍和陝北工農紅軍改編為國民革命軍第八路軍。任朱德為總指揮，彭德懷為副總指揮，葉劍英為參謀長，任弼時為政治部主任，左權為副參謀長，鄧小平為政治部副主任，下轄第一一五、第一二0、第一二九師和直屬隊。全軍共4.6萬人。隨後，八路軍各師相繼開赴華北抗日前線。9月11日，國民政府軍事委員會命令八路軍改為 國民革命軍第十八集團軍，屬第二戰區序列，並任命朱德為第十八集團軍總司令，彭德懷為副總司令。14日，朱德、彭德懷發布關於第八路軍改為國民革命軍第十八集團軍的通令：“頃奉南京軍委十一日申電聞，著本路軍改為國民革命軍第十八集團軍，並任朱德為該集團軍總司令，彭德懷為副總司令。”由於紅軍改編為八路軍後，八路軍這個名稱已在民眾中留下了深刻的印象，儘管國民政府令其改變番號，但一般情況下，人們仍習慣地稱它為八路軍。
