在国民革命军的编制序列中，历史上曾先后出现过5个新编第5军。
一、湘军叶开鑫部组成的新编第5军
该军前身是湘军赵恒惕所属的叶开鑫部的第3师。该师原为孙传芳所属的“五省联军”一部。1927年3月，该师在北伐军到达湖南后，投靠国民革命军，被改编为新编第5军，叶开鑫任军长，下辖：
第1师，邹振鹏任师长；
第2师，蒋锄欧任师长。
同年6月，该军改编为国民革命军第44军。
二、建国豫军樊钟秀一部组成的新编第5军
该军前身是建国豫军樊钟秀所属一部。1930年5月，建国豫军总司令樊钟秀与阎锡山、冯玉祥合作反蒋失败后，被改编为国民革命军第8方面军，下辖：
第17师，王泰任师长；
第18师，焦文典任师长。
不久第17、第18师合编组成新编第5军，郜子举任军长，下辖第17、第18师编制不变。1931年春，该军番号撤消，所属部队缩编为新编第20师。
三、河北民军孙殿英部组成的新编第5军
该军前身是河北民军孙殿英部。1937年上半年，孙殿英在冀、豫两省组建河北民军，后改编成冀察游击队，下辖两个支队。1939年4月，孙殿英将上述两个支队扩编为两个师，并合编组成新编第5军，隶属抗日战争第一战区。孙殿英任军长，邢肇棠任副军长，下辖：
暂编第3师，孙殿英兼任师长；
暂编第4师，康强任师长。
同年12月，该军参加冬季攻势作战。1941年改隶国民革命军第三十四集团军，1942年改隶国民革命军第二十四集团军。1943年5月，改军在河南林县与日军作战失利后，孙殿英率部投敌，该军番号撤消。
四、第43师、第195师组成的新编第5军
该军前身是国民革命军第九十四军第43师和国民革命军第52军第195师。第43师的前身是孙传芳“五省联军”残部。1932年春，孙传芳“五省联军”残部被陈诚收编为第43师，隶属国民革命军第18军。1933年8月，第3师扩编为第3师和第97师，新的第43师先后隶属赣绥靖公署、国民革命军第5军、国民革命军第87军和第94军。1947年1月，国民党军为加强在东北地区的军事力量，以第94军第43师和第52军新建的第195师合编为新编第5军，隶属东北“剿匪”总司令部。陈林达任军长，下辖：
第43师，谢代蒸任师长；
第195师，留光天任师长。
该军组成后，即参加了1947年东北冬季战役。1948年1月，该军在辽西公主屯被东北人民解放军全歼，中将军长陈林达被俘
五、第26师与暂编第50、暂编第60师组成的新编第5军
该军前身是国民革命军第49军第26师和东北地方保安部队改编的暂编第50 师、暂编第60师。第26师的前身是川军杨森所属一部。1927年底，杨森的国民革命军第20军发生内讧后，郭汝栋部叛杨投蒋，被编为新的第20军。1936年10月，新的第20军改称为国民革命军第43军。1938年初，第43军在淞沪会战中损失惨重，该军番号撤消，所部被缩编为第26师。1938年底，该师改隶国民革命军第29军，1940年5月，又改隶国民革命军第49军。1948年6月，东北“剿匪”总司令部为加强在东北地区的军事力量，国民党军以第49军第26师与东北地方保安部队改编的暂编第50师、暂编第60师，合编组成新编第5军，刘云瀚任军长。下辖：
第26师，彭巩英（后张越群）任师长；
暂编第50师，吴宝云任师长；
暂编第60师，陈膺华任师长。
9月，暂编第50师改番号为第284师，暂编第60师改番号为第293师。11月，该军在辽沈战役后溃退天津一带，改隶华北“剿总”，同时改番号为国民革命军第八十六军。
