从1933年12月起至1941年春，东北抗日义勇军以及满洲国起义部队、退入苏境的东北抗日联军部队转道来到新疆。分别奉命进驻迪化与伊犁。总人数共为24894人。
盛世才其后找借口把这些源自东北的抗日统军将领郑润成、杨耀钧、苏国、应占斌、杨炳森、李志、徐国光等逮捕，于1939年秘密处死。
盛世才以这些东北籍贯的部队为主，陆续分化改编为：
1943年，盛世才开始扩充军队，把省军骑兵1、2、12、10、16、20、21、31、38、40、46、48、团、骑兵第15大队，摩托第三、第五大队，步兵第2、4营，督办公署炮兵团，机械化旅，边卡5个大队（喀什、和田、哈密、阿克苏、阿山）扩编编组为师：
- 128师：师长柳正欣/1944.9.蒋汉城（域）/1945.4.徐达，驻迪化。1943年10月，新疆边防陆军第一师改称。机械化旅被裁缩，再次被编入教导团。省军驻焉耆的骑兵第10团、驻吐鲁番的骑兵第12团和驻迪化的新疆督办公署教导团组建第128师。1945年4月，第128师被裁。
- 382团：陈俊，1629人，驻迪化
- 383团：蒋德裕（玉），1744人，驻迪化
- 384团：谢炜正，1651人，驻迪化
- 暂3师：师长汤执权/1945.1.徐达/1945.4.1.蒋汉城，上校参谋长孙鹏飞。驻新疆绥来。由边防军陆军骑兵第2团、31团等编成。后暂编第3师和第191师一个团再次改编成第128师。
- 第7团：徐克义，1696人，驻绥来、塔城、额敏
- 第8团：鲁鸿昌，1021人，驻绥来、承化、布尔津
- 第9团：韩方琚，1713人，驻迪化、乌苏
- 骑兵第11师：师长吴熙志/宛凌云/向超中，参谋长阎崇礼。师部驻奇台/承化寺。由骑兵第1团、骑兵第21团等编成。1945年夏 驻奇台骑兵11师和乌苏撤到绥来的骑兵第1师合并为新骑2师。
- 31团：李贵/李振声，675人，驻奇台
- 32团：孙明亮/戴奎一/阎志发，副团长刘金泉，710人，驻镇西
- 33团：曹庆智/戴奎一，副团长陈向前，626人，驻承化
- 骑兵第12师：师长张希良（张希梁），师部驻喀什疏勒。由骑兵第40团、48团和喀什边卡大队扩编成；维族占三分之二。1946年10月裁撤，所属并入骑5军其余两师。
- 34团：姜顺昌/李栋，651人，驻喀什汉城。士兵汉维各半
- 35团：郭明涛/牛隆华，695人，驻和阗。士兵汉族2/5，维族3/5
- 36团：关志（忠）云，667人，驻莎车
- 新编骑兵1师：师长崔颖春/1945.1.蒋德玉，师部驻伊犁（伊宁）。由骑兵16、20团及卫队团扩编成。
- 第一团：曹治本/韩景玉/刘金泉，688人，驻惠远。原卫队团，东北人一半
- 第二团：李冻/姜福顺，副团长鞠发春，728人，驻喀什回城
- 第三团：陈振声，196人，驻塔城
- 新编骑兵第2师：师长宛凌云/1945.8.向超中，参谋长李雅，师部驻焉耆。后兼库阿警备司令部。由骑兵第38团、46团、和田边卡大队扩编为新骑2师；1945年10月裁撤。
- 第四团：马德鸿，副团长王玉昶，650人，驻焉耆。士兵2/5为汉族，满族3/5
- 第五团：傅国庆/1945年5月赵汉奇兼阿克苏乌什温宿指挥官，副团长房庆安，620人，驻阿克苏
- 第六团：陈简/马德鸿，693人，驻且末
- 炮兵第二团：李定远，687人，驻迪化
- 第八战区副司令长官特务团：盛世骏，915人，驻迪化
- 战车大队：关世杰，338人，驻迪化
- 宪兵队：张兆良，133人，驻迪化
- 汽车运输大队：张俊士，224人，驻迪化
- 伊犁保安大队：柳文质，375人，驻伊犁。
- 喀什保安大队：张思恩，266人，驻喀什
- 和田保安中队，233人，驻和阗
- 哈密保安大队：王成培，170人，驻哈密
- 阿克苏保安中队：124人，驻阿克苏
- 塔城保安中队： 61人，驻塔城
- 阿山边卡队：人数不详，驻阿山
全疆共有在编官兵28163人。
