北軍的名稱武帝以下仍舊，但性質也與以前不同。武帝設置了八校尉：
（一）中壘校尉，掌北軍壘門內，外掌西域；
（二）屯騎校尉，掌騎士；
（三）步兵校尉，掌上林苑門屯兵；
（四）越騎校尉，掌越騎；
（五）長水校尉，掌長水，宣曲胡騎；
（六）胡騎校尉，掌池陽胡騎；
（七）射聲校尉，掌待詔射聲士；
（八）虎賁校尉，掌輕車。
北軍的名義雖仍存在，但已被新設的中壘校尉所並。七校統稱北軍，由中壘校尉總管。中壘校尉同時又掌管西域，所謂北軍已不是專衛京師的禁軍。至於這七支軍隊的組成方法，三支外族兵當然是由胡越的降人充當；其他四軍的士兵如何召來雖不可考，但由期門羽林的例子與當時人民不肯當兵的風氣來看，一定是由招募而來，或者也多是六郡的子弟。這是漢武帝時第一種新的兵力。
漢初戍邊的人以一年為期。但這種辦法並不妥當，文帝時晁錯已見到此點。胡人遊牧為生，往來不定，乘虛入寇，邊兵防不勝防。中央或鄰地發大兵來援，胡寇早已不知去向。所以邊兵費的糧餉雖多，效力卻微乎其微。戍兵屯邊一年，對邊情方才熟習，就又調回，新來的兵仍是生手。況且戍邊本是苦事，內地人多不願去。晁錯見到這種種困難，於是想出屯田的方法，專用囚犯與奴婢，不足用時再以厚利高爵招致良民。這些邊兵兼營農業，可省去國家一大筆軍費；都終身甚至世世代代守邊，對邊情必定熟習，防禦邊寇的效率必高。文帝聽信了晁錯的話，開始在邊境屯田。但大規模的屯田到武帝時才實行。元狩二年（公元前121年）在西北置武威、酒泉二郡，元鼎六年（公元前111年）又分兩郡地，加置張掖、敦煌二郡，徙民六十萬為屯田。元狩四年（公元前119年）衛青、霍去病大敗匈奴，漠南空虛，自朔方以至令居（甘肅永登）屯田五六萬人。開發西域以後，由敦煌至鹽澤（吐魯番西南）又隨地置屯亭，遠至輪台渠犁（迪化以南）之地都有田卒數百人，有使者校尉負責維持，一方麵為漢在西北的駐防軍，一方麵又可接濟中國遣往西域的使臣。總理西北屯田事務的並有屯田校尉。屯兵是武帝時第二種軍力。