南口之战在民国史上占有非常重要的地位，此战不仅是直奉两系联合对冯用兵，取得对北京政府的控制权，而且更重要的是南口之战牵制了吴佩孚的大部分主力部队，为南方国民党政权北伐取得成功准备了条件，造成了南方国民党政权的迅速崛起，从而为蒋介石后来统一中国奠定了基础。下面详细分析一下南口之战前国民军情况。
先说国民军第一军，该军是冯玉祥的嫡系部队，此时由张之江统率。1926年3月15日，吴佩孚任命靳云鹗为“讨贼联军”副总司令兼豫省省长，命他率十个师向华北用兵。3月16日，张宗昌的直鲁联军也分三路再度对国民军发起进攻。3月19日，国民军在全线分别向直鲁联军及奉军发动进攻，在连连得手之后，突然在一夜之间将主力全线撤退。在津浦、京奉两铁路线的国民军尽数退往北京方向，驻天津各部也全部撤往京郊。20日，国民军将领张之江、李鸣钟、马福祥、宋哲元等联名通电，表示愿意遵王士珍等人15日和平通电，将军队撤回原防地点。国民军一军韩复榘部退至高碑店，郑金声部退至密云、怀柔、顺义，唐之道部退至通县，宋哲元部自承德退往多伦。3月23日，直鲁联军占领天津；26日，奉军占领热河。4月15日，国民军撤出北京。
再说国民军第三军，该军由孙岳统率。3月21日国民军第一军退出天津时，孙岳通电自卸直隶督办职。此时，国民军第三军分驻津南及冀南各地。孙岳让前第四师师长何遂出任三军副军长，代己收拾残局。3月26日，何遂命令各部到长辛店附近集合，但只有庞炳勋、门炳岳、耿纯瑕等旅遵命到良乡，其余刘廷森、黄铭香二补充旅驻密云。袁廷杰旅仍驻保定，梁寿恺仍驻大名，三军总部卫队团及徐永昌第一师驻京西大灰厂。此时，各方对三军各部拉拢分化。国民军撤离北京后，三军庞炳勋第二混成旅、顾占鳌第七旅、门炳岳第八旅、梁寿恺第一补充旅、袁廷杰第十五混成旅均先后投奔吴佩孚。
接下来我们说一下国民军第四军，该军由郭松龄原第五军魏益三部改编而成。1926年2月10日，国民军第四军到保定驻防，实力有所扩充。魏益三将所部编为一个师，另一个独立旅。此间，冯玉祥曾派京汉铁路局长王乃模送来5万元军饷，此外再无接济。国民军退守北京后，计划再退往西北。魏益三见形势对国民军非常不利，不乐意放弃已有的保定地盘，派人积极与晋军阎锡山部联系。３月底，直系前锋田维勤部进入直隶，阎锡山命商震率部返回山西，将石家庄南北两地交给吴佩孚部接防。在此情况下，魏益三派人赴汉口，通过吴佩孚第三师师长张席珍，向吴佩孚表示了竭诚拥立之意。吴佩孚为扩充实力，不顾奉系的反对，立即致电魏益三表示欢迎，并派靳云鹗前来接洽。４月１日，吴佩孚任命魏益三为“讨贼联军第三路总司令”。这样，魏益三摇身一变，又投靠了直系，参加了对国民军的围剿。国民军第四军名义至此消亡。
最后，我们再来说一下国民军第五军，该军由方振武统率，方振武坚决随国民军第一军的进退而动。3月下旬，方率国民军第五军从冀南大名向北撤退。临行前方振武派员与晋军联系，请准放行，得阎锡山应允。但是方部行至白鱼镇宿营时突遭晋军包围。方部仓促迎战，死伤枕藉，将士相顾失色。方振武见此情况带头挺身冲锋。士兵见状，也奋勇相随，突出重围。方率部继续沿铁路北进，到达保定。此时，魏益三已决定投靠直系，派人劝方振武也一起变更旗号。方振武知道魏益三有变后，迅速率部北上到高碑店。3月20日，方振武到北京发表通电，表示坚决与国民军一军共进退。不久，国民军第五军随第一军撤至南口。
由以上情况可以看出，在南口大战之前，国民军五个军剩下的主要是第一军和第五军两个部分。第一军还保有十二个师，七个旅；岳维峻的第二军实际上已经土崩瓦解，仅有弓富魁两个旅回归；孙岳的第三军元气大伤，仅剩下徐永昌师及其他数团，人数不过一万六千余人；魏益三的第四军更是整体投奔了吴佩孚；第五军虽然建制完整，但本来就兵力不多，人数不过万人。国民军总兵力合起来大约20万人。
与此相对应的是，奉、直、晋的“讨赤联军”总兵力达到了50万人以上。1926年4月下旬起，“讨赤联军”从察北多伦至直隶易县并延伸到晋北的千里战线上，分兵五路向国民军进攻。奉军汤玉麟部为第一路，由热河进攻多伦；万福麟部为第二路，由怀柔进攻独石口；直鲁联军徐源泉部为第三路，由昌平攻打南口；直军田维勤部为第四路，由门头沟、紫荆关攻怀来；晋军商震部为第五路，由晋北威胁京绥铁路。
针对奉、直、晋的军事安排，国民军制定了三路抵御敌人进攻的军事战略。东路军总指挥鹿钟麟，统帅郑金声第一军，防守南口。该军在南口正面是刘汝明第十师，其左翼防守延庆的是佟麟阁第十一师，其右翼防守怀来的是陈希圣陆军暂编第三师。弓富魁为中路总指挥，统帅方振武第二军，徐永昌第三军，防守从怀来到蔚县一线。北路军总指挥宋哲元，统帅石敬亭第五军，石友三第六军，韩复榘第八军，王镇淮第九军，赵守钰骑兵第一集团军，杨兆麟骑兵第二集团军，防守延庆到多伦一线。蒋鸿遇为总预备队兼第七军军长，统帅第十二师及其他直属部队。
战役的中心点是京西的南口，故此战被称为“南口大战”。南口位于京西昌平、居庸关之间，是华北通往西北的险要隘口，自古就被称为天险，是兵家必争之地。早在1925年下半年，国民军一军就在苏联顾问的参与下，开始修筑以此为中心的百里防线。郭松龄反奉战争爆发前，冯玉祥又于11月8日命令鹿钟麟“速回南口备战”，并明确指示说是为了防御奉军。1926年1月，冯玉祥下野后又派苏联顾问及三个工兵营加固南口防御工事。经过半年多的营造，国民军在南口修筑了近代化的军事工程。
战役分两个阶段。第一阶段是以直系吴佩孚的部队为主力进攻的。当时张作霖有感于吴佩孚常胜将军的威名，希望借助于吴佩孚的力量速战速决。吴佩孚也信心满满，以为国民军不堪一击，并没有料想到自己的部队已非当年战无不胜的嫡系第三师，也没有料想到南口一带已修筑了固若金汤的近代化防御工事。吴佩孚的轻敌很快收获了苦果。
1926年4月22日，吴佩孚致电李景林、张宗昌、张学良、靳云鹗等，迅饬各部向南口进攻。但是，张学良及张宗昌都想保存实力，让李景林部打头阵。4月23日、24日，以李景林部为主力的直鲁联军向南口正面发动强攻，并一度突破国民军中央阵地。但是，由于南口防御工事坚固及国民军坚决抵抗，遭到失败。4月29日，直军将领田维勤奉吴佩孚之命深夜抵京，与张宗昌等会商与奉军及直鲁联军协力进攻南口事宜，决定分三路进攻，北路由奉军进攻多伦；中路由奉军、直鲁联军进攻南口左翼，直军进攻南口右翼；南路由晋军进攻丰镇。但是，奉军有意保存实力，将主力于珍第十军大部、荣臻第十一军、军团直辖的炮兵、工兵、坦克等部队都驻扎在北京城外，没有直接投入战斗，让进攻南口的战事主要由直军及直鲁联军承担，战局一时陷于僵持。
6月3日，直军田维勤收编的原国民军二军一部突然在阵前倒戈，由京北沙河方面直迫万寿山，在与直鲁联军激战后投向国民军。７月12日，直军田维勤部第三十九旅(陈鼎甲旅、原为国民军二军史可轩部)，在共产党人许权中领导下发动兵变，从妙峰山投向国民军，再次使直军全线动摇。此后，直军田维勤部第四十旅贾自温、马宗融两团(原国民军三军旧部)，又在清水涧投向国民军。此外，张宗昌所收编的李景林一部也发生兵变。直军东路主力共有六旅，连日发生倒戈使其损失不少，士气由此一蹶不振。直军中路王为蔚与西路魏益三部，虽然先后与国民军徐永昌、方振武部交战并攻占代王城、西河营等地，但毕竟均与国民军有旧，作战不十分卖力，又系偏师，对战局无重大影响。
此时，南方国民党的北伐军已经出动，湖北督理陈嘉漠不断急电请吴佩孚回武汉主持对南军事。吴佩孚顺坡下驴，表示愿意把北方军事完全交给奉鲁军负责。张作霖看清直军缺乏战斗力的现实，因此不再指望直军，改由直鲁联军与奉军担任进攻南口的主攻。经与吴佩孚商量，任命张宗昌为前敌总司令，褚玉璞为总指挥，并将奉军炮兵全部交其使用。
从7月19日开始，南口战役进入了第二阶段，即以奉军和直鲁联军为主，直军予以配合。8月1日，张学良、张宗昌分赴沙河、羊坊督战。直鲁联军以王栋为前敌总指挥，率部沿京绥铁路左侧发起攻击。奉军第十军于珍部沿铁路右侧发起攻击。奉军先以大炮轰击，然后以坦克、步兵冲锋，国民军倚仗坚固工事还击，战况空前惨烈。双方在龙虎台、关山岭、虎峪村、得胜口等地恶战，白刃肉搏一百多次。8月8日，奉军攻占居庸关，继而攻占营子城，偏地峪、铁卢沟、毛司台、落马坡等要隘，铁甲车攻破南口阵地外壕。8月14日，奉军第十军于珍部攻下南口。15日，张作霖通电报捷说：“南口为长城著名要塞，重峦又叠嶂，自十四年九十月间，西北军在此建筑洋灰石子工事，直鲁军、镇威军以十余万人，自八月一日总攻，至十四日克之。”由于吴佩孚的直系在第一阶段久攻不克，作战不力，张作霖在这份电报中竟然只字未提吴佩孚的直军。
8月15日，国民军下达全线总退却令，韩复榘、石友三等部担任掩护。宋哲元率多伦、沽源方面各军经张北西退。鹿钟麟率南口、延庆方面各军经京绥路西行。徐永昌、方振武及石友三等部自蔚县、广灵及晋北雁门关去绥远。国民军以平地泉为第一防线，卓资山、和林为第二防线。
8月15日，奉军占领居庸关、青龙桥、康庄、延庆。16日，直军田维勤部占怀来。奉军吴俊升部攻占沽源。19日，直军与奉军先后进驻张家口。与此同时，山西晋军收复了晋北全部失地。
国民军全线西撤，不明真相的中下级军官及士兵以为战败，士气低迷，大量军事物资沿路遗弃，损失惨重。晋军商震利用与国民军内部人士的关系，沿途进行拉拢分化。韩复榘、石友三、陈希圣等部先后被晋军收编。郑金声、张自忠、张万庆等部也先后投降了阎锡山。张之江、鹿钟麟、宋哲元等率部撤到了绥西一带。此时，国民军所余诸部大多残破不全，只有一军刘汝明部及三军徐永昌、五军方振武等部保持了较完整的建制，但也严重减员。全军除驻甘肃的两个师外，包括韩复榘、石友三诸部不满5万人。
南口大战由于吸引了奉直两系的主力部队，从而为广东国民革命军北伐创造了有利时机。北伐军在两湖的胜利，与南口大战牵制了吴佩孚直军主力不得回师有很大关系。1928年7月9日，蒋介石在追悼南口阵亡将士大会上说：“当革命军自粤出发，未几下桂赴湘。彼时正值西北革命同志，与反革命者激战南口。赖诸烈士之牺牲，直军不能南下守鄂，北伐军遂长驱北上，冲破长岳。后日西北同志，虽退绥甘，而北伐大军，已以破竹之势，消灭反动势力，建立政府于武汉。是北伐成功，多赖南口死难烈士。革命同志，幸勿忘之也。”
对于张作霖和吴佩孚来说，南口大战虽然取得了胜利，但却耗费了大量人力物力，尤其是耗费了大量宝贵的时间，在战略上犯下了致命的错误，应该说是得不偿失的。尽管如此，张作霖借着河南之战和南口之战的胜利，已经离入主中原越来越近了。