在国民革命军的编制序列中，历史上曾先后出现过3个第49军。
一、东北军第105师组成的第49军
该军前身是东北军的警卫部队。1928年6月，张作霖在皇姑屯事件中被日军炸死后，张学良就任东北保安总司令。“九一八”事变以后，张学良把东北军第3、第4方面军的警卫部队和张作霖的卫队团等扩充改编为第105师，张学良任师长，刘多荃任副师长。下辖3个旅9个团。1933年，张学良下野以后刘多荃升任师长。1936年，第105师配合第67军防守洛川，与红军达成了和平协定。在西安事变中，第105师参加了临潼的捉蒋行动，以及在渭河阻击中央军的行动。
1937年2月，国民政府以第105师为基干扩编成第49军，隶属豫皖绥靖公署，由陕西移驻河南南阳。刘多荃任军长，副军长董彦平，下辖：
第105师，刘多荃兼任师长，辖王景烈、应鸿纶两个旅；
第109师，贺奎任师长，辖赵镇潘、葛晏春两个旅。
同年8月，日军沿津浦路大举南犯，该军奉命进驻沧县及静海附近准备御敌。8月下旬，日军第10师团步兵第10联队开始向静海、沧县进犯。该军力战抵抗，伤亡惨重，被迫由华北战场向南撤退。此时，淞沪会战正在进行，该军奉命在南撤途中赶赴上海战场增援。10月底，该军进至上海战场后，立即在徐家桥、界碑桥、枫泾、大场、沪杭公路等地与日军展开激烈的战斗。此次作战，第105师第626团团长顾惠权阵亡，所部伤亡过半；第109师在阻击沪杭公路北犯日军的两昼夜激战中，4个团长3人阵亡，士兵大部牺牲。1938年9月，该军隶属第32集团军，参加了武汉会战。1939年，该军隶属第19集团军时进行整编。此时，该军下辖：
第105师，师长王铁汉；
第118师（新组建），师长张砚田；
预备第9师（原第9战区改隶该军），师长张言传。
原辖第109师该隶第90军。此次整编后，该军参加了南昌会战和第1次长沙会战。1940年5月，该军隶属第32集团军。在此期间，第118师转隶第79军。另外，第29军番号被取消后，该军所辖第26师改隶第49军，刘广济（后王克俊）任师长。1941年2月，该军进行整编，由福建漳州、泉州等地收编的伪和平建国军编成暂编第13师隶属该军；该军原辖预备第9师改隶第70军。此次整编后，该军隶属第10集团军。同年3月，该军第105师奉命参加了上高会战和第2次长沙会战。在上高会战中，由于日军施放毒气，该师伤亡惨重。同年12月，该军长刘荃多调走，第105师师长王铁汉继任军长。1942年，该军隶属第25集团军，参加了第3次长沙会战和浙赣会战。其暂编第13师改隶第25军。1945年上半年，该军奉命驻江苏武进，隶属第1绥靖区。
1946年5月，国民党军队进行整编时，该军改编为整编第49师，隶属第1绥靖区。王铁汉任师长，原第26是改编为整编第26旅，曹天戈任旅长；原第79师（第25集团军第79师改隶该军）改编为整编第79旅，段霖茂任旅长；原第105师改编为整编第105旅，刘汉玉任旅长。此次整编后，该师先后参加了苏中战役、淮沭战役、李堡战役等作战。1947年8月，该师由华东战场调到东北战场，隶属东边“剿匪”总司令部，部署在锦州地区，担任北宁路沿线各要点的守备任务和机动作战任务。此时，王铁汉调任沈阳防守区司令长官，郑廷芨继任该整编师师长。下辖整编第26、整编第79、整编第105旅编制不变。同年9月，该整编师恢复第49军番号，原下辖整编第26、整编第79、整编第105师恢复原来师的番号。第26师，张越群任师长；第79师，文礼任师长；第105师，于泽霖任师长。此次整编后，该军参加了秋季防御战役和冬季防御作战。在秋季防御作战中，该军军部及所辖第79师、第105师被解放军歼灭。战后，重新恢复了建制。在冬季防御作战中，该军第26、第79师分别在新立屯、彰武地区被解放军全歼。1948年初，该军隶属第9兵团时进行整编，第26师改隶新编第5军，新编第5军第195师该隶该军。此时，该军下辖：第79、第105、和第195师。同年10月，该军在辽沈战役中被解放军全歼，中将军长郑廷芨等被俘。
二、第249师、第327师组成的第49军
1949年1月，国民党军为恢复在辽沈战役中被歼灭的第49军番号，以第327师和第249师合编组成第49军，何绍周任军长，王景渊任副军长，隶属第13编练司令部。但重建后的第49军与在辽沈战役中被歼灭的第49军无源源关系。同年6月，第13编练司令部改编为第19兵团，该军隶属第19兵团，何绍周任兵团司令长官兼军长。10月，该军驻贵州贵阳地区，何绍周专任第19兵团司令官，副军长王景渊接任军长，饶启尧任军参谋长。此时，该军下辖：第327师，彭景仁任师长；第249师，陈永思任师长；第275师（新组建），陈德明任师长。11月，解放军发起进军大西南的战役。该军在贵阳解放后撤至黔西地区。12月10日，该军在第19兵团副司令官王伯勋领衔下宣布起义，接受解放军的改编。
三、第50军第36师组成的第49军
该军前身是第50军第36师。1949年5月，国民党军队为加强后方军事力量，在广东将第50军第36师扩编为第49军，隶属广州绥靖公署。李志鹏任军长，辖：第36师，胡翼恒任师长，师辖3个团。10月下旬，该军在广东战役中，被解放军围歼于阳春、阳江地区。
