在八年抗战期间，抗战老兵们常提到日军的战斗力，但在日军眼中，中国军队的实力又如何呢？在抗战爆发前，日军详细调查了中国军队，认为「中国军队基本上是军阀的私人部队，编制、装备、素质、训练都不理想，作为国防军表现得软弱」。他们还将国民政府控制的中国军队分为三类：蒋介石的嫡系军队（中央直系）、改编的地方军（中央旁系）和未受蒋介石直接控制的地方军。
抗战期间，中央直系部队最受日军关注。日军的战史和战报显示，日军对中央直系军队相当重视。特别是在武汉会战后的相持阶段，日军将消灭中央军作为目标，认为「只要中央军存在，迅速解决中国问题无异于痴人说梦」。冈村宁次担任第11军司令官时在报告中提到：「在历次会战中，中央军不仅是主要战斗动力，还严格监管那些逐渐丧失战斗意志、徘徊不前的地方杂牌军，以确保他们不掉队并保持步调一致，因此不能忽视中央军的力量。」
关于抗战，有一种说法是国民党的中央军畏缩不前，让地方杂牌军与日军作战。2011年，李敖在厦门大学演讲时说，抗战最重要的力量是杂牌军，并举了西北军出身的张自忠将军以及其他军阀和游击队的例子。
事实上，淞沪会战、南京保卫战和武汉会战初期，中央军发挥了重要作用。淞沪会战投入了70多个师，其中12个中央嫡系师、9个川军师、7个桂军师、5个粤军师、3个黔军师，其他都是改编的东北军、西北军、鄂军、湘军等「半嫡系」师。最早与日军交战的87、88、36师和教导总队，都是中央军的精锐部队。87师坚守了闸北两个半月；88师阵亡2个旅长、3个团长、11个营长；36师有1.2万多人伤亡。后来，胡宗南、罗卓英、宋希濂等中央军嫡系部队也参与了迎击日军的行动。中央军的空军和海军几乎全部损失。
至于桂军，白崇禧因为在地图上划定的进攻面过大，未考虑到比例尺问题，导致桂军在前线遭受重大牺牲。白崇禧后来听说散落的桂军士兵被友军收容，感到颜面尽失，几天没吃饭。幸好胡宗南部队前来支援，稳定了阵地。
从上海撤退的桂军原本要保卫南京，但白崇禧因为害怕桂军全军覆没，不让桂军进入南京，只是观望。南京的防守主要靠中央军嫡系的5个军、教导总队、川军2个军和粤军2个军。最早迎击日军的是中央嫡系的教导总队、71军和72军，他们在雨花台、中华门等地进行了激烈战斗，损失惨重。相对来说，粤军的表现较好，他们在南京突围歼敌，表现出了英勇的一面。
武汉会战投入了129个师，其中包括20个川军师、11个桂军师、7个粤军师和4个滇军师，其余都是中央军嫡系或「半嫡系」。在这场会战中，各支国军奋勇杀敌。孙元良提到，「从淞沪会战到武汉会战，中央军精锐损失了大半。」
这些战役中，川军表现不尽如人意。王世杰提到，川军数量超过了日军常备军总数，但纪律和装备都很差。川军在抗战中的贡献主要是杨森部队，而刘湘部队多次溃散。太原会战期间，孙震两师在遇到敌人时即溃散，邓锡侯一度失踪，造成极大的后方混乱。
总体而言，中央军在抗战中的表现与杂牌军不同，杂牌军并非抗战的主要力量，而中央军在多次会战中承担了主要任务。
