▲奉系与各路军阀形势图
1922年4月的第一次直奉战争中，张作霖指挥的20万奉军在吴佩孚指挥的12万直军打击下，仅仅6天即全线溃败。张作霖仓皇从天津军粮城司令部逃回山海关内，途中还遭到直系海军的炮击，险些被截断归途。遭此惨败之后，张作霖意识到，要想在军阀混战中生存下去并取胜，不能再依靠昔日那些绿林行伍出身的老班底，必须实现部队的正规化。为此，他在奉军内部开展起一次大规模的“整军经武”。
▲训练中的讲武堂学员
与直系军队改编自清末新军不同，张作霖的部队系旧军巡防营改编而成，在发展过程中有收编了大批土匪和民团武装，因此其军官骨干缺乏军事训练，军事素质差，加上生平日久，腐化严重。张作霖要整顿奉军，第一步就是要用科班出身的军校生，替换这些绿林和巡防营出身的部下。
▲张学良也是讲武堂毕业
为此，他一方面重金招募日本陆军士官学校和保定军官学校毕业生到东北发展，重用了杨宇霆、韩麟春、姜登选等优秀人才；另一方面对1919年其就任东三省巡阅使时重新开办的东北讲武堂大力进行改革，特聘日本陆军大学毕业的萧其煊担任教育长，并积极学习日本陆军军官教育模式。
▲张作霖聘请的日本顾问
采用日本式的分科教育，注重日常训练。东北讲武堂的军事教官全部仿照日本陆军士官学校模式进行分工，分设教授部和训练部，分别负责学科的教学和术科训练，并在训练部下分设步兵、骑兵、炮兵、工兵及辎重五科训练教官。学员每日训练也完全按照日本军校的模式进行，非常科班，没有什么文娱活动，“每天早晨5时起床，点名后跑步，7时早饭后出操，上讲堂;午后上课堂，出教练;6时晚饭，7时自习;9时点名就寝。
▲东北陆军讲武堂
教官、教材都取自日本陆军士官学校。东北讲武堂的课程“内容采取日本士官学校的教材，练兵方法也和日本士官一样严格”。军校的教官虽然也有如郭松龄等国防大学毕业生，但从保定军校毕业后又到日本留学的“士官派”才是教官中的骨干力量”，其教授课程的内容，也几乎完全是学日本的。日常对学生的管理也完全是日本的“驯兽式”教育，如果犯错误，或罚立正，或手向上举，两腿半分弯，如果改变了姿势，就加重处罚，有时还要下跪，打手板子，毫不姑息宽容，在当时先进国家的军校教育中，也只有日本军队使用如此严苛的法西斯式教育。
▲日本陆军士官学校
直接聘请日本教官教授课程或帮助训练。早在清末民初，东北地区就已经有了日本军事顾问的身影，而在第一次直奉战争后，张作霖更是开始直接聘请日军官兵到奉军中担任军事顾问。1922年7月24日，当时的日本关东军参谋长福原佳哉少将曾向本土通告了当时东北陆军讲武堂聘请日本军事顾问的有关情况:工兵大(中)尉3名，包括铁道顾问1名、通信顾问1名、筑城筑营爆破架桥顾问1名;航空大(中)尉1名；薪酬方面：现役大尉的标准为400元，预备役大尉350元，现役中尉350元，预备役中尉300元，而当时被张学良视作良师益友的优秀战术教官、国防大学研究生毕业的郭松龄，每月薪酬也仅120元，可见东北讲武堂对日本军事顾问的重视程度。
▲讲武堂最优教官郭松龄