奉系军阀相对于其他军阀而言经济实力最为雄厚，首先内部等级明确利于政令执行，不像直皖集团大军阀下面又是小军阀，张作霖扎根经营东北十几年，而名义上控制五省的孙传芳，从崛起到灭亡不过两年。有实力对军队装备投入是相当的大方，张作霖的风格是别人有的我就必须有，看到吴佩孚的汉阳兵工厂眼红，就重金打造了号称亚洲第一的沈阳兵工厂；因为在秦皇岛挨了直系海军的炮击，差点成了努尔哈赤第二，回去之后就网罗成立了当时中国最大的舰队，拥有排水量5000吨的最大巡洋舰海圻号在内的三十多艘军舰。到了张学良时期，基本上是流行什么就买什么，当时刚出现的坦克飞机他都有，感觉进口汽车太难维修，就请美国设计师设计制造出中国第一款卡车并附带生产线，不过这一切随着九一八那一夜之后，全成了日本人的战利品。
1930年，东北军入关参加中原大战。因支持蒋介石有功，张学良获得了蒋介石奉送的陆海空三军副总司令的头衔，并将北平、天津、青岛三市及河北、察哈尔两省划归张学良管辖。张因此一直坐镇北京，入关的东北军悉数留在关内。但东北还留有十三个国防旅（师级规模），加上省防旅等军事力量总人数大概也有20万人左右。当时的日军调动频繁，东北形势很有山雨欲来风满楼的架势，但是张学良没有应对预案，关外东北军没有指定统一指挥者，也没有对日军动向进行监视与情报收集，各级驻军也被命令束住手脚，面对人数与装备都不如自己日军，真的把自己当作了鸵鸟。
当时东北军分布如下：
辽宁省驻六个旅：
步兵第七旅，旅长王以哲，驻沈阳；9776人
步兵第十二旅，旅长张挺枢，驻锦州；9894人
炮兵第八旅，旅长刘翰东，驻锦州；24门150毫米榴弹炮
步兵第二十旅，旅长常经武，驻洮南；11087人
骑兵第三旅，旅长张树森，驻通辽；3778人
省防旅，旅长张海鹏，驻洮安；9695人
省防旅，旅长于芷山，驻山城镇；9724人
吉林省驻三个旅：
步兵第二十三旅，旅长李桂林，驻长春；
步兵第二十五旅，旅长张作舟，驻吉林；
步兵第二十七旅，旅长吉兴，驻延吉。
黑龙江省驻五个旅：
骑兵第一旅，旅长吴松林，驻克山、拜泉；
骑兵第二旅，旅长程志远，驻满洲里、扎赉诺尔；
省防第一旅，旅长张殿九，驻扎兰屯、昂昂溪；
省防第二旅，旅长苏炳文，驻海拉尔；
省防第三旅，旅长马占山，驻黑河。
东省特别行政区驻四个旅：
步兵第二十二旅，旅长苏德臣，驻双城；
步兵第二十四旅，旅长李杜，驻依兰；
步兵第二十六旅，旅长邢占清，驻哈尔滨；
步兵第二十八旅，旅长丁超，驻哈尔滨。
东北军雷诺FT-17坦克
此外，还有苑崇谷所率的屯垦军，驻洮索线，其兵力相当于一个国防旅；各省均有一至三个公安、保安大队（总队）空军有飞机二百六十架左右，编四个航空大队，基地都驻沈阳。海军有各种舰船三万余吨。东北司令长官公署设在沈阳城内，沈阳还有众多军校学生与留守人员。参谋长荣臻代署名义指挥官。但在事变前夕，正值荣臻父寿，无暇军政大事。
日本关东军在“九·一八”事变前夕，也进行着紧张的军事部署调整。
具体的部署是：
第二师团司令部，师团长多门二郎中将，驻辽阳。
步兵第三旅团，旅团长长谷部少将，驻长春。
步兵第四联队，驻长春。
步兵第二十九联队，驻沈阳。
步兵第十五旅团，旅团长天野少将驻辽阳。
步兵第十六联队，驻辽阳。
步兵第三十联队，驻旅顺。
骑兵第二联队，驻公主岭。
野炮兵第二联队，驻海城。
工兵第二大队，驻铁岭。
独立守备队，司令官森连中将，驻公主岭。
独立守备队第一大队，驻公主岭。
独立守备队第二大队，驻沈阳。
独立守备队第三大队，驻大石桥。
独立守备队第四大队，驻连山关。
独立守备队第五大队，驻铁岭。
独立守备队第六大队，驻鞍山。
重炮兵大队，驻旅顺。
日本240毫米榴弹炮
九月八日，关东军还发出密令，令住东北境内的日本侨民中在乡军人分别集中到沈阳、长春、哈尔滨报到，应召者近万人。当时，关东军辖第二师团和独立守备队等，总兵力为一万四千人。日军的整个军事部署，是以沈阳为中心，沿南满铁路和安奉铁路部署，首先在沈阳发动突袭，确保沈阳首战胜利。尔后迅速向其他地区转用兵力，以实现其侵略中国东北全境的战略目的。
为加强日军在奉天的火力，关东军于一九三一年七月，从日本秘密运来两门240毫米榴弹炮，配置在独立守备队第二大队院内。一门射向北大营，一门射向飞机场，并做好随时射击的准备。
九一八那一晚张学良在听戏
