1937年全面抗日戰争爆發後，陸軍二級上将韓複榘被任命為“第五戰區副司令長官兼第3集團軍總司令”，是以這個第3集團軍就是他的基幹兵力所在。不過在該集團軍下轄的四個軍中，臨時劃歸其指揮的第51軍是東北軍餘部，軍長于學忠同時被任命為集團軍副總司令，另外三個軍第12軍、第55軍、第56軍那就是老韓的基本盤，也是他統治山東時期逐漸擴充起來的軍事基礎。
韓複榘是1929年5月投蔣的，旋被任命為第三路軍總指揮，他和石友三的聯袂倒戈，也标志着西北軍這個軍事集團開始走向沒落。老韓的第三路軍當時部隊并不多，下轄兩個步兵師（第20師和第29師）、一個騎兵師（騎兵第1師）和一個混成旅（第1混成旅），聽起來番号挺多挺吓人，其實三師一旅加一起攏共隻有不足30000人槍。
1930年9月韓複榘奉命主魯，終于有了自己一塊很大的地盤，到抗戰爆發的七年間，韓複榘一邊拼命搜刮民脂民膏來弄錢，一邊大肆招兵買馬和收編土匪以擴軍，到抗戰爆發前，他已經有了四個軍的番号：第6軍、第12軍、第55軍和第56軍，其中第6軍所轄各師在成立集團軍時被劃入其他各軍，是以該軍成為了空番号，不久被裁撤，後來轉授給甘麗初統領的中央軍。
中原大戰時期的韓複榘
在韓複榘基本部隊的三個軍中，第12軍軍長孫桐萱，下轄第20師和第81師，其中第20師為三旅六團編制，第81師為兩旅四團編制，全軍十個步兵團加直屬部隊22000餘人，是老韓的主力部隊。第55軍軍長曹福林，下轄第29師和手槍旅，其中第29師為三旅六團制，手槍旅兩個團（旅長就是那位吳化文），全軍八個步兵團加直屬隊約18000人。
第56軍軍長谷良民，下轄第22師和第74師，其中第22師為為三旅六團編制，第74師為兩旅四團編制，全軍十個步兵團約20000餘人，另外還有集團軍和各軍的各直屬團級建制，雜七雜八共約40個團左右。是以第3集團軍在去掉東北軍的51軍之外，韓複榘掌握的三個軍和直屬隊總兵力在65000人至70000人左右，比剛來山東時翻了一番還多。
東北軍于學忠
由于當時山東是個擁有近4000萬人口的大省，是以韓複榘的部隊編制人員比較充實，比如在德州抵抗日軍第10師團的進攻戰役中，由于老韓已經決心儲存實力，為掩護其主力部隊撤出山東轉進河南（李宗仁聞迅暴跳如雷），指令第81師243旅的第485團留在德州城斷後。根據史料，該團團長陳延年以下尚餘兵力1814人，這還是經過月餘抗戰有一定損失後的數字，可以得見韓部各主力團的兵員普遍在2000人以上。
這是正規軍部分，韓複榘身兼“山東省主席”還有統轄地方部隊的權力，在魯期間曾經組建了四路民軍20000餘人，當然也屬于他的實力所在，是以老韓能夠掌握的總兵力當在85000人至90000人之間，并沒有達到10萬之數，不過也差不許多了。韓複榘的部隊最終拱手相讓山東後，隻有正規軍的三個軍帶在身邊，而留在山東境内的民軍則基本失去了控制，有的被後來的省主席沈鴻烈收編，有的幹脆加入了八路軍。
要注意，在中原大戰之後，全國軍隊進行了第二次整頓和縮編，南京政府對各雜牌武裝的番号、兵力和裝備獲得控制得很嚴，是以韓複榘能夠有三個軍、五師一旅的正規番号已經很是不容易。韓部跟駐守平津的宋哲元第29軍實力不相上下，遂有韓宋與四川劉湘密結政治軍事同盟之傳言，因為韓複榘在當時确實是個實力派。
在抗戰爆發之初，韓複榘的第3集團軍所屬部隊确實曾在魯北拒敵，後退至黃河沿線，就是在這一時期，老韓的軍閥思想上腦，認為南京方面有消耗雜牌軍的企圖，是以不顧第五戰區李宗仁和軍事委員會的嚴令，開始避戰儲存實力，借口原定撥給他指揮的重炮旅轉隸湯軍團，然後一味不戰而逃，最終被老蔣在開封誘捕，後槍殺于武漢。
韓複榘被執行軍法後，第3集團軍由孫桐萱接任總司令職務，但部隊逐漸被南京方面分化瓦解，其中東北軍第51軍調出，第56軍番号被裁撤。1938年徐州會戰結束後，第3集團軍轉隸第一戰區指揮，長期在河南地區對日作戰，但終于逃不過老蔣吞并雜牌的一貫手段。
1943年3月14日，重慶軍委會明令裁撤第3集團軍番号，所部的部隊被分撥給李仙洲第28集團軍指揮、或由第一戰區司令長官部直轄，至此，韓複榘曾經的基本部隊也就土崩瓦解了。