【天水行营】 民国27年（1938年）12月下旬，蒋介石宣布撤销西安行营，另设国民政府军事委员会委员长天水行营（但仍驻西安，蒋的意图是西安若守不住，就退驻甘肃天水），调原驻洛阳的第一战区司令长官程潜上将出任天水行营主任，负责统一指挥北战场（长江以北）各战区的军事活动。民国28年（1939年）初，天水行营在西安五岳庙门成立。行营参谋长晏勋甫，下设参谋、副官、军务、交通、军事情报、后勤、秘书等处及调查、机要等科室，配属有军政部的一个特务团担任警卫。此外，还设有行营政治部（驻后宰门4号），主任谷正鼎，副主任顾希平、王友直等人分任其4个业务组的少将组长。程潜是资历深、有声望的国民党军界元老，却非蒋介石的嫡系。所以，天水行营在名义上拥有全权负责统一指挥北战场第一、第二、第五、第八、第十、冀察6个战区和苏鲁皖豫边区等所有驻军及其作战活动，但实际上蒋介石直接同各战区首脑甚至嫡系军师长们保持着密切联系，往往越级下达命令，程潜的行营在军事上并不起多大作用。民国28年（1939年）3月7日，日本飞机空袭西安，五岳庙门城墙下的行营防空洞亦遭轰炸，程潜受伤，遂离职养病。后行营机关迁驻于东厅门原西安高中址，一度由参谋长晏勋甫暂时代理行营日常事务。翌年5月，蒋介石又下令将天水行营撤销，在西安改设国民政府军事委员会西安办公斤。

【军委会西安办公厅】 民国29年（1940年）5月27日，国民政府军事委员会西安办公厅正式成立（驻西安东厅门天水行营址）。办公厅上将主任徐永昌时为军委会军令部部长，始终未到职，由第一副主任、陆军中将熊斌（原为军令部常务次长）代理主任职务，第二副主任为陆军中将谷正鼎。西安办公厅是重庆国民政府军事委员会在北战场的派驻机构，但职权比委员长行营大为缩小，只是以长江以北各战区为联系对象，负责沟通上下、汇集情报、指导后勤等具体业务，并不指挥军队及其作战活动。办公厅下设：第一处（总务）、第二处（军事情报，业务由军令部之第二厅兼管）、第三处（后勤）、第四处（特务情报，仍设在后宰门）。按照蒋介石的指令，熊斌专管军事，主管第一、二、三处业务；谷正鼎专管党特，主管第四处业务。办公厅还委派辜达岸等人为高级参谋，另设参议若干（无定额，用以安置来自沦陷区的高级官员）。包括专用电台和卫队营，全厅官兵共约500人。民国30年（1941年）7月，据蒋介石手令，熊斌与蒋鼎文相互对调行政职务，蒋鼎文改任西安办公厅代主任，旋又与卫立煌对调军职，改任第一战区司令长官兼冀察战区总司令常驻洛阳。而卫未及就任，就因有人告密称他与中共有联系而被蒋介石调往重庆闲居，后到远征军任职。民国31年（1942年）3月，蒋介石又指派第八战区司令长官、陆军上将朱绍良兼任西安办公厅主任（常驻兰州），由第八战区中将副司令长官胡宗南兼任西安办公厅代主任，主持日常厅务。民国33年（1944年）2月，蒋介石下令裁撤军委会西安办公厅。

【第八战区副司令长官部】 民国31年（1942年）3月，胡宗南升任第八战区副司令长官，遂在荐福寺故址设立第八战区副司令长官部，代号为“秦”，自成局面。其内部机构人事为：参谋长罗泽
（后罗列），政治部主任顾希平，总参议龚浩，以下设有参谋、军事情报、军务、副官、经理、人事、民事、军医、军法、军械等10处及调查统计、机要等科室（其中部分处、室分设在外）。为解决兵员不足问题，又成立苏鲁豫皖召募总处，下设4个分处，专门派员赴敌后招募青年壮丁。该副司令长官部下辖第三十四集团军（总司令胡宗南，后李延年、李文，辖3个军，驻守西安地区及陕东河防）、第三十七集团军（总司令陶峙岳，后丁德隆，驻三原，辖3个军）和第三十八集团军（总司令范汉杰，后董钊，驻平凉，辖3个军），后两个集团军的主要任务就是包围封锁陕甘宁边区。此外，还直辖（包括负责整补或督训的）第九、第二十七、第四十二、第七十六、第八十五军及一批新编、暂编、预备军（或师）。到抗战中后期，胡又扩辖第三集团军（总司令赵寿山）、第二十九集团军（总司令李铁军）、河西警备司令部（司令李铁军，后陶峙岳）等，还把势力直接伸入到新疆。与此同时，胡还负责“指导”“监督”陕甘地方党、政、团、特、宪等一切方面的活动。民国33年（1944年）5月，日军发动“大陆一号作战”攻势，洛阳等38城相继失守，第一战区司令长官部仓皇撤退到陕南汉中，蒋鼎文引咎辞职。蒋介石再次调整战区，将豫、陕、晋地区并入第一战区内，胡宗南又改任第一战区副司令长官，第八战区副司令长官部亦相应改名。7月，陆军上将陈诚出任第一战区司令长官，将其总部设在汉中。陈因与胡素有积怨，便下令撤销西安的副司令长官部，另设第一战区西安指挥所（主任为罗泽
），而把胡宗南、郭寄峤两个副司令长官分别派往潼关和商南建立前进指挥所。其后不久，陈诚调回重庆，蒋介石又擢升胡宗南为第一战区司令长官。