该军原粤军李福林第3军(辖4个旅)。1925年7月国民政府成立后改编为国民革命军第5军,
军长李福林,副军长邓彦华。下辖:
13师,师长徐景唐。
15师,师长李群。
16师,师长练炳章。
1926年该军16师参与北伐,13师曾隶属第4军。1927年秋共产党广州起义后该军军长李福林离职。副军长邓彦华代理军长兼15师师长。15师师长李群调任16师师长。1928年2月徐景唐升任军长,云瀛桥升任13师长。1929年该军被缩编为师。编制不详。
1929年3月以鲁涤平部编为第5军,下辖第7、第18、第48师。该军参与讨伐西北军,隶属1路军。1930年中原大战后改辖第50师。1931年该军番号撤消。
1932年2月国民政府以第87师、第88师合编为第5军,任命张治中为军长。下辖87师,师长王敬久(辖2个旅)。88师,师长俞济时(辖2个旅)。参加凇沪抗战。抗战结束后于6月撤消番号。
1933年2月以18军52师、59师编为第5军,任命罗卓英为军长。但该军军部在尚未组织完毕时,该军2个师即在江西宜黄被红军消灭。是年6月以92师、99师合编为第5军,军长薛岳,副军长刘绍先。下辖梁华盛92师(辖3个团)和郭思演99师(辖2旅4团)。1935年5月郭思演接任副军长。傅仲芳接任99师师长。红军长征完毕后该军番号撤消。
1939年2月以徐庭瑶新11军改编为第5军,军长徐庭瑶,杜聿明代理军长。6月俞济时接任军长,杜聿明仍代理军长。11月杜实任军长。
是时,该军序列为:军长杜聿明。下辖200师,师长戴安澜。荣誉1师,师长郑洞国。96师,师长余韶。
1940年初新22师和新38师加入该军序列。1942年底调出。1942年5月200师师长戴安澜阵亡,汪波继任。8月高吉人接任。1943年1月邱清泉接任军长。黄翔接任96师师长。49师加入该军序列。1944年调出。以45师补充。1945年4月罗又伦接任200师师长。5月廖慷接任200师师长。
该军先后隶属15集团军、军委会直辖、中国远征军等部。
先后参加第一次长沙会战、昆仑关战役、缅北滇西战役、鄂西会战。
至抗战胜利后该军序列为:军长邱清泉。下辖200师,师长廖慷。45师,师长胡长青。96师,师长黄翔。
1947年初该军整编为第5师时序列为:师长邱清泉。下辖:
整编45旅,旅长廖慷。
整编96旅,旅长黄翔。
整编200旅,旅长熊笑三。
1948年该师恢复军级编制。军长邱清泉。1948年10月熊笑三接任军长。下辖:
45师,师长郭吉谦。郭升副军长后崔贤文接任师长。
46师,师长黄宗颜。陈辅汉、郭方平先后接任师长。
200师,师长熊笑三。熊升任军长后张毓英代理,后易周郎。原辖96师该归70军序列。
1949年1月该军于陈官庄战斗中,1个师被歼灭,其余2个师投诚。军长熊笑三逃脱后旋即恢复番号,军长仍由熊笑三担任。8月,沈向奎接任军长。下辖:
45师,师长周中梁。
46师,师长熊笑三兼任。
200师,师长杨彩藩。
不久该军撤往金门岛驻防。军长由李运成接任。