1928年11月28日， 國民黨中央政治會議第165次會議將參謀部改為參謀本部，直隸于國民政府，掌理國防及用兵事務，統(tǒng)轄全國參謀人員、陸海空軍大學校、陸地測最總局及駐外武官。設參謀總長1人，綜理部務；參謀次長2人，輔助總長處理部務。參謀本部初置4個廳及各級參謀、副官、秘書、顧問若干人，1932年9月26日公布該部組織法，設總務廳和第一、第二、第三廳、邊務組及國防設計委員會，1933年增設城塞組。1935年國防設計委員會與兵工署資源司合并，改組為資源委員會，直隸軍事委員會。1938年1月，國防最高會議決議參謀本部合并于軍委會軍令部。

參謀本部（1928.10-1938.2）

參謀總長

李濟深（1928年10月任），廣西梧州人，粵軍首領，在政治上與新桂系較為親近，是新桂系的重要盟友。

何應欽（1929年3月兼署），貴州興義人，中央軍二號人物，黃埔教官系（何系）首腦，與蔣中正并稱“蔣何”。

朱培德（1929年5月代理，9月任；1934年12月代理），云南楚雄人，中國國民黨元老，朱培德派駐粵滇軍首領。

蔣中正（1932年3月兼） ，浙江奉化人，蔣派首領， 南京國民政府實際掌控人。

程潛（1935年12月任），湖南醴陵人，中國國民黨元老，原程潛派湘軍首領。九一八事變后，國民黨各派謀求和解，程潛得以復出。

參謀次長

劉汝賢（1928年11月~1929年4月），河北獻縣人，原北洋軍人，曾先后任北洋政府參謀次長（1924年11月）、署理參謀總長（1926年1月）。

葛敬恩（1928年11月~1930年3月；1930年10月~1931年12月；1933年7月代~1933年10月），浙江嘉興人，浙軍出身，曾任浙軍第一師參謀長（1924~1926年）。

李樹春（1930年4月~1930年10月），河北清苑人，西北軍將領，被韓復榘倚為肱股。

鮑文樾（1931年3月~1932 年4月），遼寧鳳凰人，滿族，東北軍將領，中原大戰(zhàn)期間曾作為張學良的代理人與蔣聯(lián)絡。

黃慕松（1931年12月~1935年4月），廣東梅縣人，粵軍將領，其任參謀本部測量總局局長時首次完成全國軍事測量任務，因而被譽為“中國軍事測量之父”。

賀耀祖（1932年4月~1934年12月），湖南寧鄉(xiāng)人，湘軍出身，在政治上較為開明。

楊杰（1934年12月~1938年1月），云南大理人，白族，滇軍出身，蔣中正高參，后因在抗日戰(zhàn)略上與何應欽沖突而退出中樞。

熊斌（1935年4月~1938年1月），湖北禮山人，西北軍將領，中原大戰(zhàn)后投靠蔣中正。

主任高級參謀

張元祜（1929年12月~1938年1月），湖南湘鄉(xiāng)人，保定軍官學校第三期步兵科與陸軍大學第六期畢業(yè)，1924年3月應邵元沖邀請南下廣東。

高級參謀

張元祜（1928年11月~1938年1月）；胡翊儒（1928年11月~1929年8月）

王綸（1928年11月任）；楊化昭（1928年11月~1929年7月）

段云峰（1928年11月~1929年8月）；陳良佐（1928年11月~1929年10月）

鐘體道（1929年7月~1937年11月）；袁績熙（1929年8月~1936年12月）

彭贊湯（1929年8月~1937年6月）；李益滋（1929年10月免）

林蔚（1929年10月~1930年2月） ；錢卓倫（1929年10月~1934年2月）

盧佐（1930年2月~1931年7月）；黃菊裳（1931年7月~1934年2月）

歐陽格（1932年9月~1935年3月）；林振雄（1932年9月~1938年1月）

殷祖繩（1932年9月~1935年4月）；虞典書（1932年9月~1934年5月）

甘麗初（1932年9月~1935年6月）；楊宣城（1932年9月~1933年2月）

何成璞（1932年11月~1933年7月）；周濟民（1932年12月~1933年2月）

肖仁源（1933年2月~1935年1月）；黎明（1934年2月~1938年1月）

周磐（1934年2月~1936年8月）；楊廷溥（1934年5月~1937年7月）

王澤民（1935年1月~1936年1月）；郝國璽（1935年3月~1936年2月）

趙錦雯（1935年8月~1938年1月）；方賢（1937年3月~1938年1月）

刑震南（1937年6月~1937年9月）；唐星（1937年6月~1938年1月）

史久光（1937年6月~1938年1月）；胡澤膏（1937年6月~1938年1月）

總務廳廳長

張國元（1928年11月任），廣東合浦（今屬廣西）人，粵軍將領。

王右瑜（1929年5月任），四川井研人，川軍出身，因遭蔣派酆悌等人排擠，調至參謀本部。

熊斌（1932年9月任）

陳焯（1935年12月任），浙江奉化人，浙軍出身，1923年春應蔣中正邀請南下廣東。

第一廳廳長

劉光（1928年11月任）

黃慕松（1932年9月兼）

王綸（1933年4月任）

張亮清（1935年11月任）

龔浩（1936年6月任），湖南益陽人，唐生智心腹。

第二廳廳長

阮肇昌（1928年11月任），云南昆明人，原五省聯(lián)軍陳調元舊部。

錢宗澤（1929年10月任），浙江杭縣人，浙軍出身。

林蔚（1930年2月任）

賀耀祖（1932年9月任）

徐培根（1933年4月任），浙江象山人，浙軍出身。

龔浩（1935年3月任）

徐祖詒（1936年6月任），江蘇昆山人，東北軍將領，東北易幟時曾作為張學良的代理人與南京國民政府代表接治相關事宜。

第三廳廳長

林蔚（1928年11月任）

王綸（1929年1月任）

參謀本部副廳長

王綸（1932年9月~1933年4月）；陳焯（1932年9月~1933年4月）

謝履（1932年9月任）；龔理明（1933年4月任）

徐祖詒（1933年9月任）

參謀本部處長

游風池（1932年9月任）；龔理明（1932年9月~1933年4月）

徐祖詒（1932年9月任）；朱偉（1932年9月任）

王鶚（1932年9月任）；何成璞（1932年9月~1932年11月）

朱世明（1932年9月任）；王固磐（1932年9月~1933年2月）

申廳禪（1932年9月任）；陸權（1932年9月任）

王釗（1932年9月任）；趙文藻（1932年9月任）

錢詒方（1932年9月署）；周明（1933年2月任）

周濟民（1933年2月任)；侯成（1933年2月任）

錢詒士（1933年8月任）

陸地測量總局

依1929年1月23日公布之《參謀本部陸地測量總局組織大綱》，直隸于參謀本部，掌管全國陸地測量業(yè)務之規(guī)劃實施、印制地圖，并擔任關于江蘇省及邊疆測量事宜。設局長1人,副局長1人。1930年2月27日復公布組織大綱，陸地測量總局置事務、技務2處。

局長 黃慕松（1928年11月任）；吳德芳（1933年2月任）；黃思基（1936年2月任）

副局長 吳德芳（1928年11月任）；花春培（1933年2月任）

陸軍大學

1929年1月31日和8月23日分別公布了陸軍大學《條例》和《組織法》，直隸于參謀本部。設校長、副校長、教育長等職務。

校長 黃慕松（1929年7月免）；周斌（1929年7月代）；楊杰（1931年12月任）；蔣中正（1935年1月兼）

教育長 周斌（1929年7月任）；王澤民（1935年1月免）；楊杰（1935年1月兼）

各省陸地測盤局

       據(jù)1930年2月27日公布之《參謀本部各省陸地測量局組織大綱》，各省陸地測量局直隸于參謀本部陸地測量總局，兼受各該省省政府指導，辦理各省陸地測量及制圖、土地勘測事務。