东北军与关东军的兵力对比呈现出一种极具欺骗性的表象。
账面数字上，东北军在关外驻有正规军约十六万人，加上警察、宪兵等地方武装约四万人，总兵力超过二十万。
而关东军正规部队仅一万余人，加上满铁守备队不过一万五千人，即便算上可以随时武装起来的一万余名在乡军人，总兵力也不到三万。但纸面上的兵力数字从来就不是决定战争胜负的唯一因素，甚至不是最重要的因素。
东北军的核心问题在于精锐尽去，留下的都是二线部队。1930年中原大战，张少帅率于学忠、王树常指挥的十余万东北军精锐入关调停，这批部队是东北军几十年积累下来的家底。
清一色辽造十三式步枪，每团配属直属迫击炮连，炮兵旅装备日式三八式野炮和克虏伯山炮，各级军官大多出自东北讲武堂或日本士官学校。他们入关之后便留驻平津河北一带，再也没有回到关外。
1931年石友三叛乱，张少帅又从关外抽调数万部队入关平叛。两次抽血之后，留守东北的部队在账面数字上仍有十六万之众，但其中真正能打的国防旅只有辽宁的独立第七旅、第十二旅、第二十旅以及梁忠甲新调驻铁岭的第十五旅，吉林省的独立第二十一至二十八旅虽然番号众多，但大多分散驻防，指挥体系松散。黑龙江省的驻军更为薄弱，只有独立第二十九旅和几个省防旅撑门面。
其余的所谓省防旅，每旅仅两个团，装备大多是老旧的汉阳造和奉军早年淘汰下来的杂式步枪，重机枪和迫击炮配备极少，士兵训练不足，战斗力与国防旅相比差了一到两个档次。
而且这些二线部队大部分都是老派的部队，这些人一点家国观念都没有，很多人都在日俄战争时帮过俄国人或是日本人，投起降来一点负担都没有。
指挥体系的涣散更为致命。张少帅长期驻北平，关外军事事务交由东北边防军司令长官公署参谋长荣臻代理。
这种遥控指挥的效率之低不言而喻。国防旅和省防旅之间没有统一的作战预案，没有预设的防线衔接方案，甚至连统一的通讯密码都没有。
各旅之间平时互不统属，战时谁也指挥不了谁。
历史上，沈阳北大营的王以哲独立第七旅虽然是关外装备最好的主力旅，但在事变前没有接到任何明确的作战指令。
反观关东军方面，兵力虽少但精悍集中，而且蓄谋已久。
核心野战主力是仙台第二师团，这个师团的官兵大多来自日本东北地
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