前期西北邊防軍隸屬於皖系，其首領是徐樹錚。
1917年，北洋政府向德國宣戰，中國正式加入第一次世界大戰。
日本為了支持中國加入歐洲戰事，特地給予了北洋政府一筆參戰貸款，用於購買武器參加戰事。
北洋政府的總統馮國璋便拿著這筆錢在國外購買了一批軍火，在秦皇島上岸，準備以此擴出一支參戰軍。
徐樹錚得知了這批軍火的訊息後，敏銳地感覺到這是一個機會，便暗中聯系在日本士官學校時一起學習的同學——奉系的紅人楊宇霆，又透過此人與奉系的老大張作霖取得了聯系。
張作霖當時雖然有三個師的奉軍，但裝備不足，大部份還是舊式裝備，正愁沒裝備。便與小扇子（徐樹錚在北洋的外號）一拍即合聯手劫走了這批軍火。
徐樹錚是皖系的兩大台柱之一，曲同豐也是段祺瑞的愛將，好比顏良文醜之於袁紹。
有的文獻中經常將安福國會的建立者等同於徐樹錚，而把直皖戰爭中與直軍交戰的皖軍等同於西北邊防軍，可見徐部與曲部對於段祺瑞的重要性。
這從張一麐的【秘史】內稱「曲為段氏最識拔之弟子，寵遇不亞於小徐，今乃倒戈相向，宜段軍之全體潰敗，無可收拾也」，即可反映當時西線曲同豐部戰敗對於皖系戰局的淪陷性影響；對於小扇子，張寫到，「徐樹錚當戰爭失利時，即逃回北京，或居六國飯店，或往某國人家，行蹤詭秘，令人無從捉摸雲。」兩個主力戰將或降或遁，這就是缺乏戰事鍛煉的皖軍實力。
就這樣，當時震驚華北的「秦皇島劫械案」發生了。
以這批精銳的裝備為基礎，張作霖成立了關外奉軍共六個旅的軍隊，張作霖本人任總司令，立下大功的小扇子任副司令，牽線搭橋的楊宇霆為參謀長，設總部在天津。
劫械案之前，除了利用奉軍奪走直系購買的軍火，徐樹錚根本沒想好善後怎麽辦，分家這件事雖然傷和氣，但是理應在截貨之前就想好，弄到最後還傷了皖系和奉系的和氣，「親兄弟還要明算賬」，更何況是沒有血緣關系的一般軍閥合作者，這樣既得罪了直系，又得罪了奉系，最後不打你打誰？
鬥米恩升米仇，你如果一開始說好了自己要三個旅的裝備，給奉軍留三個旅的份，張雨亭記你的好；現在是名義上都歸奉軍了，結果你拉走一半，還搶了人家的糧食、制服，張作霖只會恨死你。這樣的做法還留了後路。
就像跟別人一起吃東西，不要太沒出息，把別人的也吃掉不少，實心眼黑地吃，看似現在得利了，實際上斷了人脈——一人一半正好誰也不吃虧，而且送了人情。自己不吃虧前提下給別人一點好處，以後不會堵死再合作的路，徐樹錚過癮了，以後兩頭結梁子，那時就是孤家寡人了。
直皖戰爭時奉系就在後面捅刀子，加速了徐樹錚-段祺瑞皖系的滅亡。
這裏順便討論一下他們為什麽敢於劫直系的軍火。單靠皖系劫，即便成功了，直系也可以馬上拉攏住奉系在灤州到北京之間關門打狗，一舉幹掉皖系，但是拉奉系入夥之後，馮國璋就要考慮是否要因為一筆軍火貿然同奉系交惡乃至交戰，所以主力在南方打湖南的直軍就吃了啞巴虧，不僅養肥了奉系，給皖系配了槍，還把段祺瑞扶上國務總理的位置。奉系又為什麽想要得罪直系呢？顯然不是。
只是因為直奉兩系作為北洋中的兩大實力派，所以不敢貿然對磕，而且在短期之內看，吳佩孚的主力在南方，而曹錕這個「保定王」對於段祺瑞和馮國璋搖擺不定，使得馮國璋沒有把握能拿下段氏。
也就是說，在上一篇中筆者所提到的直系內部的不穩定給了段祺瑞投機的視窗。（從直皖戰爭說起：北洋三系的基本架構），而奉系內部則逐漸形成了「再軍閥化」的集權體制，這就穩住了張作霖的權勢，所以相對於馮國璋，張作霖的活動自由要大得多，奉軍也就能更多的出擊。
借助於奉軍入關和在秦皇島劫走的武器，小扇子終於有了屬於自己的武裝，西北邊防軍就這樣成立了。
西北邊防軍名義上有五個混成旅(在北洋時代，一個混成旅差不多5000人左右)。混成旅，是由步兵、騎兵、炮兵、工兵等各種兵混合編成的獨立旅。民國時期軍隊中常常有此編制。一個混成旅通常約有4000多人。屬於綜合型部隊，特殊時期的特殊編制類別。
第一混成旅駐紮在洛陽，以宋邦翰為旅長；第二混成旅駐紮在廊坊，以宋子揚為旅長；第三混成旅，駐紮在張家口，後又調往庫倫以褚其祥為旅長；第四混成旅駐紮洛陽，以張鼎勛為旅長；第五混成旅實際上只有一個團的新兵的空架子，以如李如璋為旅長。而後在直皖戰爭中我們可以看到，這些混成旅最後都脫離了自身的駐防地，而是收縮集中到北京為中心的京奉線和京漢線一帶。說明他們的兵力根本不足以扼守防區——洛陽、張家口。特別是京奉線皖軍潰敗後欲向蒙疆逃亡，但遭到察哈爾都統王廷禎、綏遠都統蔡成勛的攔截。察哈爾省治就在張北，而洛陽是吳佩孚的老巢，這兩地一共部署了西北邊防軍四個滿建制旅中的三個旅，可見段軍也有押直抗奉的企圖。而且為了防止直系報復自己，特意在洛陽放了兩個旅。
西北邊防軍編制非常特別，所有騎炮工編制一律較普通軍隊增加半數。比如一般部隊每連有126人，而西北邊防軍則達到了驚人的268人。職務的名稱也與眾不同，如軍需官，西北邊防軍中稱司需官，副官稱佐事。
西北邊防軍作為皖系的絕對主力，其編制很膨脹並不稀奇，因為在此之前皖系根本沒有什麽兵，現在好不容易有了自己的槍，他自然會大大加強，就好比餓了很多天的人，給他一筐饅頭，他遲到胃脹都嫌少。
這種超編制的臃腫情況恰恰反映了皖系直屬兵力的匱乏。而且徐樹錚在訓練時特別強調汽車駕駛並編入飛機等先進器材，都是為了以一敵十，增強戰鬥力，從而克服對直系和奉系的對抗能力。
加派日本軍官，提高混成旅軍官素質，都是如此。除了對軍官素質的重視，士兵的素質也沒有被小扇子落下，士兵需每天練習體操刺殺，負重奔跑等專案，這些專案軍官也必須參加，而且要求更為嚴格。
1920年7月29日大總統徐世昌下令通緝徐樹錚，並撤銷徐西北籌邊使等官職，並解散了已經名存實亡的西北邊防軍。
徐樹錚西北邊防軍編制序列如下：
西北邊防軍總司令徐樹錚
第1師師長曲同豐
第2師師長郭堅
第3師師長樊鐘秀
第1混成旅旅長宋邦翰，被張作霖繳械。
第2混成旅旅長宋子揚，張作霖將其追擊到三河縣，最終繳械。
第3混成旅旅長褚其祥，在外蒙作戰消耗殆盡。
第4混成旅旅長張鼎勛，被張作霖繳械。
第5混成旅旅長李如璋，未裝備秦皇島武器。
由此可見秦皇島劫械中被徐樹錚分走的那幾份武器，除了戰歿的第三混成旅的裝備，最後都還是被張作霖拿走。嘴巴兇得很，但是沒有什麽實力，最後被暴打的還是皖系。
