副军长由荣一师师长郑洞国兼任。1939年11月，第五军装甲兵团第三、四营奉命移防陕西西安，在华阴、朝邑、大荔一线充实黄河河防，防范日军从晋西南强渡黄河。1939年底时，编制为：1939年12月底至1940年初，华南发生桂南会战，第五军担任昆仑关战役主力以重大伤亡夺回昆仑关。由于昆仑关战役损失较大，第五军装甲兵团第一、二营（战车第一、二、五、六、七连）共有7名军官和38名士兵阵亡。参战坦克总共54辆，1940年1月7日的〈陆军第五军装甲兵团昆仑关战役损坏车辆报告表〉记录的具体损失为：完全损失4辆T