在国民革命军的编制序列中，历史上曾先后出现过5个第27军
一、皖军第3混成旅组成的第27军
该军的前身是北洋军阀孙传芳所属直系皖军第3混成旅。1927年3月，国民革命军北伐进抵安徽境内后，北洋军阀孙传芳所属直系皖军第3混成旅投靠北伐军，改编为国民革命军第27军，王普任军长，下辖3个师（旅）。该军组成后，隶属第3路军随北伐军参加北伐。10月1日，该军番号撤消，所属部队被缩编为独立第3师，徐琏任师长。同月5日，该师被李宗仁第7军在南京下关缴械，所属部队编入国民革命军第7军。
二、新编第10军改称的第27军
该军的前身是鄂军夏斗寅所属国民革命军新编第十军。1928年2月25日，夏斗寅所属新编第10军因与杨胜治新编第10军番号重复，国民政府将夏斗寅所属新编第10军改称为国民革命军第27军，夏斗寅任军长，佘式谷任副军长，朱怀冰任参谋长。下辖：
第63师，万耀煌任师长；
第66师，张森任师长。
1928年底，国民党对军队重新编谴时，该军番号被撤消，所属部队整编为陆军第13师，夏斗寅任师长，率部移防湖北大别山一带。
三、镇嵩军一部组成的组成的第27军
该军的前身是河南镇嵩军一部。1930年9月，蒋介石把中原大战中收编的镇嵩军刘镇华一部改编为国民革命军第27军，王振任军长，下辖第1、第2师。不久，徐源泉率第10军沿平汉路被进时，遭遇王部的阻击。其时，徐源泉不知王部已经被收编，在率部作战中把王振打死后将其部队编并。此次作战后，该军番号被取消。
四、湘军一部组成的第27军
该军的前身是湘军谭延闿所属第50师和何键的独立第3师。1931年6月，蒋介石为加强对中央苏区和中央红军的“围剿”，将湘军谭延闿所属第50师和何键的独立第3师合编为国民革命军第27军，隶属“剿匪”第6路军。李云杰任军长，许克祥任副军长，下辖第23师由第50师改编组成，李云杰兼师长；第24师由独立第3师组成，许克祥兼师长。该军组建后，从1931年下半年至1933年上半年，先后参加了对中央苏区的多次“围剿”作战。1934年10月，中央红军离开中央苏区开始长征后，该军先后参加了对转入中央红军长征的追击与堵截作战和对湘鄂边区红军第2、第6军团的“围剿”等作战。1935年1月，军长李云杰病死后，刘兴继任军长，戴岳任副军长。在此期间，该军下辖第23、第24师编制不变。1935年12月，第24师奉命调往陕西并改隶国民革命军第37军。
五、第37、第39军各一部组成的第27军
该军的前身是第37、国民革命军第39军各一部。1937年8月11日，第37、第39军在淞沪会战中由于损失严重，无力恢复，交由胡宗南军事集团整编。1938年4月，第37、第39军各一部合编组成国民革命军第27军，隶属抗日战争第一战区。桂永清任军长，李树森任副军长。下辖：
第24师，李英任师长；
第45师，戴权民任师长；
预备第8师，凌兆尧任师长。
该军组建后，即参加徐州会战，奉命坚守砀山、商丘一线，阻止由徐州沿陇海路西进的日军和增援豫鲁皖边地区作战的任务。1939年11月，该军隶属抗日战争第二战区时，部队编制进行了调整。第17军团的第46师改隶该军；该军原辖第24师改隶国民革命军第76军；第58旅回归第20师的建制。此时，范汉杰任军长。该军下辖：
第45师，刘进任师长；
第46师，黄祖埙任师长；
预备第8师，陈素农任师长。
此次整编后，该军在晋东地区参加了冬季攻势作战，并一度攻入黎城、涉县、潞城等地。1941年5月，该军隶属第1战区时，下辖第45、第46、预备第8师编制不变，参加了晋南会战，由东向西，与中条山阵地右翼各部合力，进攻高平、晋城、沁水间地区。
1942年1月，该军属国民革命军第二十四集团军时，范汉杰升任国民革命军第三十四集团军副总司令，副军长刘进继任军长；1943年，该军隶属抗日战争第八战区副司令长官胡宗南指挥；1944年4月，隶属国民革命军第三十六集团军时，周士冕任军长，率部参加了月至5月的豫中会战。1945年6月，该军驻防河南浙川，隶属第1战区时，周士冕改任联勤总部第7补给区司令后，第16军副军长谢辅三升任该军军长。此时。该军编制作了重大调整。其中，国民革命军暂编第四军被裁减后，所属第47师、暂编第4师改隶该军；原辖第45师、预备第8师改隶国民革命军暂编第五军；另有中央军嫡系部队编成新建暂编第64师。此次整编后，该军下辖：第47师，李奇亭任师长，驻防河南西坪地区；暂编第4师，马雄飞任师长，驻防湖北古城；暂编第64师，别光汉任师长，驻防陕西蓝田；原辖第46师改为教导师，用于招募新兵。
1946年2月，该军隶属国民革命军第三十一集团军，位于河南荥阳。此时，谢辅三调任郑州警备司令，第90军第28师师长王应遵任该军军长，李洁、林英、张信成任副军长。下辖第31师，由暂编第4师改编而成，马雄飞任师长，驻防西安；第47师，李奇亭任师长，驻防河南汜水；第49师，由暂编第64师改编而成，李守正任师长，驻防河南修武。
1946年上半年，国民党军队整编时，该军改编为整编第27师，王应遵任师长，陈子坚、张信成任副师长，原辖第31、第47、第49师依次改编为整编第31、整编第47、整编第49旅。此次整编后，整编第49旅加强了炮兵、装甲兵和工兵分队，改编为第2快速纵队，留豫北战场由整编第26军直接指挥。该师整编第31、整编第47旅作为国民党军的主力部队调往晋南战场，多次与解放军作战。从1946年7月至1947拈月，该军先后参加了闻夏战役、延安战役、陕北战役、青化砭战役、豫北战役等。在青化砭战役中，该军整编第31旅旅部及第92团被人民解放军全歼，少将旅长李纪云、少将副旅长周贵昌、少将参谋长熊宗继被俘。此次战役后，该师重建整编第31旅，张汉初任旅长。在豫北战役中，该师整编第49旅被人民解放军全歼，少将旅长兼第2快速纵队指挥官李守正、少将副旅长兼第2快速纵队副指挥官蒋铁雄、少将副旅长袁峙山被俘。1947年7月，该师隶属整编第1军；1948年初，该师改隶整编第29军。此后，该师先后参加了宜瓦战役、沙家店战役、延清战役等。在宜（川）瓦（子街）战役中，该整编第31、整编第47旅被解放军全歼。少将旅长周由之、李达被击毙。此次战役后，该师所属各旅因伤亡惨重，又以原番号重新组建，刘超寰任师长，刘孟廉任第31旅旅长、乐典任第47旅旅长。
1948年9月，国民党军各整编师恢复军的番号。该师恢复第27军番号，隶属第19绥靖区。刘超寰任军长，下辖整编第31、整编第47旅，依次恢复第31、第47师番号。同年12月，该军隶属第5兵团时，刘超寰改任第36军军长，第16军军长李正先继任该军军长。下辖第31、第47师编制不变。此后，该军参加了陇陕战役和西南战役。1949年12月，该军在西南战役后突围西逃的作战中被解放军全歼。
