改投蒋介石西北军很快失败。1930年冯玉祥率所部参加中原大战，联合阎锡山、李宗仁等对抗蒋介石，是反蒋方的主力。初期吉鸿昌等杀得陈诚大败，但因为阎锡山的“晋军”支援不利和张学良入关支持蒋，最终失败。冯玉祥下野隐居。西北军被蒋介石解散收编，余部被缩编为宋哲元的第二十九路军、孙连仲的第二十六路军、吉鸿昌的第二十二路军、梁冠英的第二十五路军等，以及之前投蒋的韩复榘、石友三的部队。宋哲元的部队被张学良改编为国民革命军第二十九军，成为东北军作战序列，是后来长城抗战、卢沟桥事变中的主力。在喜峰口威震日军的“大刀队