战国时期，各诸侯国建立了统一的军队，国君掌握军队的征调大权，国君之下设立独立的军事系统，以将(或称将军、上将军、大将军，楚国则称上柱国)为其长，文武开始分职。将以下的武官设置也较完备，赵国设左司马、都尉，齐国设司马，秦、赵、韩、齐、楚还设郎中作为国君的侍卫。秦国设立都尉、中尉，中尉警卫国都。各国还在郡设立郡尉。各级军官有带兵权而没有用兵和调动军队的权利。调动军队，必须有国君的“虎符”为证方可。国君任将时，把虎符的左半交给将军，右半自己留着。规定凡用兵50人以上，必须有国君的右半个虎符与将军的左半个虎符合榫〔sun笋〕(称为“合符”)才能生效。如果没有虎符，任何人不得擅自调动军队，但有烽火报警时，也可例外。战国后期，秦军攻赵，兵逼邯郸城下，形势十分危急。赵国求救于魏楚两国，魏国派大将晋鄙率军10万救赵。这时秦国向魏国施加压力，魏王屈服于秦的威胁，命令晋鄙按兵不动。魏公子无忌(即历史上有名的信陵君)为了救赵，通过魏王最宠爱的妃子如姬的帮助，从魏王的卧室内盗出由魏王亲自掌握的半个虎符，假传王命，击杀晋鄙，夺得兵权，然后率兵八万，会同楚军一起共同救赵，邯郸之围遂解。这就是历史上广为流传的窃符救赵的故事。由此也可看到当时虎符制度的严密。
战国时期，随着车战地位的衰退，车兵的作用下降，步兵成为主要兵种，兵力也空前扩大。步兵通常称为“带甲”。《战国策》等文献中常有“带甲数十万”、“带甲百万”的记载。秦国有带甲100万，车1000乘，骑10000匹。魏国有带甲40万，楚国有带甲100万，车1000乘，骑6000匹。赵国有带甲数十万，车1000乘，骑10000匹。步兵的编制，据《管子·小匡篇》说，是五人为伍，50人为小戎，100人为卒，2000人为旅，一万人为军。《商君书·境内》记载，秦国步兵的编制为五人为伍，十伍为屯，设一屯长，100人设百将，500人设五百主。
骑兵在战国时期已发展成为独立的兵种。公元前307年，赵武灵王为了对付北方胡人的袭扰，开始“胡服骑射”，穿少数民族短而紧的服装，练习骑马射箭，组建了中原地区第一支骑兵部队。这支骑兵战斗力强，在征服中山国和对林胡、楼烦的征战中，辟地千里，战功赫赫。
舟师也有很大的发展。吴、越、齐、楚、秦等国都先后建立了强大的水上部队。司马错攻楚的黔中之战时(公元前280年)，秦国已有船万艘。河南汲县出土的战国水陆攻战纹铜鉴，纹饰中战船、水兵和划船手栩栩如生。水兵所执武器有戈、矛、弓、箭和短剑，指挥工具有金、鼓、旗。指挥官鸣金击鼓，水兵英勇拼杀，水手拚力摇船，远距离则张弓搭箭，近距离则短兵相接。整个纹饰清晰逼真，晓畅生动，是战国时期水上作战的真实再现。
战国时期普遍实行的兵役制度是郡县征兵制。农民是主要征集对象。郡守和县令有权征集本地的适龄男子入伍，并可率领他们出征。男子服兵役的年龄大约从15岁到60岁。秦国规定男子17岁应向官府登记，称为“傅”(或“傅籍”)。登记后，从23岁起，守卫京师一年，称“正卒”，守卫边防一年，称为“戍卒”。实际上，由于战争规模空前扩大和残酷，各国往往把不到年龄的人强征入伍，以应战争急需。长平之战中，秦国征集河内15岁以上壮丁全去前线，赵国也是倾国以出。
除征兵制外，各国还兼行募兵制。招募之兵，要经过严格考选。魏国的“武卒”、齐国的“技击”、秦国的“锐士”等，都是招募而成的精锐部队。魏国在招考“武卒”时，规定应考者要全副武装，披甲操弩，带50支箭和戈、剑等兵器，背负三天口粮，用半天时间跑完100里。如果合格，就选为“武卒”，并免征其家庭的赋役，还分给其好田地和房屋。
战国时期各国都注意奖励军功，建立了军功制度。据《汉书·刑法志》记载，当时齐国就规定兵卒凡“得一首则受赐金”。秦国商鞅变法时，制定20等军功爵，规定不分贵贱，按军功大小实行奖赏。士卒获一敌首，赐爵一级，授田一顷，住宅地九亩，隶役一人。各级将吏也论功行赏，无功者受罚。秦国规定，士卒畏战退却，要处以黥〔qing情〕、劓〔yi义〕刑。黥是用刀刺刻犯人面部，再涂上墨，也叫墨刑。劓是割掉鼻子。伍中一人逃跑，其余四人连坐。正因为秦国赏罚严明，才使秦军有极强的战斗力，并最终扫灭六国，一统天下。
战国兵制的上述变化，适应了新兴地主阶级的需要，也为尔后秦汉封建军事制度的发展奠定了基础。