保定陸軍軍官學校的源頭為光緒二十八年（1902年）建立的北洋行營將弁學堂。歷經北洋速成武備學堂、陸軍速成學堂、保定軍官學堂、保定陸軍預備大學堂幾個階段。保定陸軍預備大學堂1912年更名陸軍大學遷往北京，同年袁世凱在原址成立保定陸軍軍官學校。

晚清直隸總督夏駐天津，冬駐保定。袁世凱任直隸總督兼北洋大臣時，正值八國聯軍駐扎在天津，而《辛丑條約》又規定天津周圍20里不允許中國軍隊駐守，袁世凱只好把直隸總督衙門常設在保定。袁世凱到直隸后急切地要編練北洋軍，而編練新式軍隊又需要新式軍事人才。這樣，他就以保定為基地發展軍事教育，近代軍事教育開始在保定崛起。

清末保定的軍事教育分為短訓、速成和正規三類，分別以北洋行營將弁學堂、北洋速成武備學堂和保定軍官學堂為代表。

短訓期開辦的軍事學堂主要有北洋行營將弁學堂、練官營、參謀學堂、測繪學堂、陸軍師范學堂、軍醫學堂、馬醫學堂、軍械學堂、經理學堂、憲兵學堂、信號學堂等。其中北洋行營將弁學堂（又稱保定行營將弁學堂）創辦于光緒二十八年，堂址設于保定城內，隸屬北洋軍政司教練處。將弁學堂的辦學目的在于培訓舊軍中的將弁，以才識明敏、粗知大意、年富力強、并無嗜好，曾經帶兵者為合格。以8個月為一期，共辦4期，畢業學員545人，學員畢業成績優異者立即擢用。光緒三十年（1904年）八月，學堂停辦，并入北洋速成武備學堂。

光緒二十九年（1903年）十月開辦的北洋速成武備學堂，是一所大型軍事學堂，其規模相當于當時日本的士官學校，開始隸屬北洋軍政司教練處，教練處總辦馮國璋兼學堂總辦。初設時堂址在城內，為解決校舍問題，袁世凱動用各項公款，于光緒三十年在保定東關外建造了一所新校舍，當年十一月竣工。共計建造大小房屋537間，費銀220304兩。新校舍除占用一座關帝廟廟址外，還圈占了部分民田。

速成武備學堂學制兩年，共辦3期。除設步、馬、炮、工、輜重各科外，還設有師范、經理、軍械、日文、德文、英文、法文各班。學堂共培養各種軍事人才1412人，其中很多人受到袁世凱、馮國璋、段祺瑞的重用，成為北洋軍閥的骨干。

光緒三十二年（1906年）八月，清廷改兵部為陸軍部，速成武備學堂劃歸陸軍部管轄，更名為陸軍速成學堂，段祺瑞任學堂督辦，鄭汝成任總辦，監督曲同豐，提調張鴻緒，聘有日本教習。學堂設有留學生預備班，學生在此學習后，經考察合格，才能派遣出國。蔣介石（原名蔣志清）便是讀預備班后留學日本的。陸軍速成學堂共辦兩期，第一期招生1000余名，第二期招生400多名。宣統元年（1909年），陸軍速成學堂與保定軍官學堂合并成為保定陸軍預備大學堂，成為該堂的速成科。

袁世凱不僅開辦陸軍小學堂和中學堂及各種速成學堂，而且開辦陸軍大學堂。陸軍大學堂為全國最高軍事學府，相當于日本的陸軍大學。當時，清廷多次申明，陸軍大學堂必須在京師開辦，而袁世凱為同清廷爭奪辦學權，為自己的北洋軍培養高級軍事人才，千方百計要將陸軍大學設于保定。

光緒三十二年（1906年）四月，在保定設立陸軍大學的計劃變為事實。對此，清廷被迫做出讓步。保定軍官學堂初借原將弁學堂房屋開辦，同年六月遷往東關速成武備學堂址，兩堂分別辦學。軍官學堂以段祺瑞為督辦，趙理泰為監督，設速成、深造兩科。速成科一年半畢業，深造科學制3年。速成科學額40至60人，學員主要從各武備學堂畢業生中考選；深造科學額50至80人，學員從具有武備學堂畢業學歷，又當過兩年軍官的軍人中考選。軍官學堂按大學堂的標準招生，教育制度、教材，均仿效日本陸軍大學。軍官學堂共辦三期，培養了300余名高級軍事人才。第一期招生120人，主要為北洋各鎮選送。第二期120人于光緒三十三年（1907年）入學，宣統元年（1909年）畢業。第三期宣統元年（1909年）十一月入學。宣統三年（1911年）軍官學堂改稱陸軍預備大學堂，總辦改稱堂長，由張鴻逵充任。1912年，陸軍預備大學堂改名陸軍大學，遷往北京。

1912年2月，清帝下詔退位，清王朝宣告結束。2月13日，袁世凱宣誓就任中華民國臨時大總統。陸軍大學遷京后，陸軍部決定在保定軍官學堂原址開辦陸軍軍官學校（簡稱“保定軍校”），1912年10月20日正式開學。

陸軍軍官學校位于保定東郊，原址為北洋速成武備學堂，經陸軍速成學堂、保定軍官學堂和保定陸軍預備大學堂的不斷擴建，規模宏壯，設備完善。學校由本部、分校、大操場和靶場四部分組成。本部占地190畝，分校占地100畝，大操場約850畝，靶場約350畝，合計約1500畝。本部坐北朝南，呈長方形，磚瓦結構建筑群，圍墻高大，林木環繞，外有溝壕環繞，氣象森嚴。正門建筑高大，面闊三間，門楣懸掛一幅黑漆巨匾，上書“陸軍軍官學校”六個金色大字，有石獅一對雄踞大門兩側。

本部分南北兩院。北院為生活區，建筑設施應有盡有。南院是學校的中樞和教學區，又分東、中、西三院。尚武堂位于中院中央，是全校最高建筑，也是學校中樞所在。門廳兩側有一副楹聯：

報國有志，束發從戎，莘莘學子濟斯望；

尚父陰符，武侯韜略，簡練揣摩成一廳。

尚武堂北有古柏兩株，橫木上懸一口大銅鐘，全校活動以鐘聲為號。教室、學員宿舍分設在東、西兩院。大操場位于學校西部和南部。中間靠北有演練庭一座，是進行檢閱的場所。東院是分校，位于學校東側，金莊村南，初為學生入伍期訓練場所，后為馬廄和庫房。靶場位于本部的東北側，與校本部隔金莊相望，為學員練習實彈射擊的場所（當地人稱“老炮檔”）。

學校設校長1人，教育長1人，校副官數人。下設步兵、騎兵、炮兵、工兵、輜重兵5個專科。各專科以下設學生連，每連設連長1人。連以下設排，每排設排長1人。

校長直屬陸軍部，總理全校一切事宜，由陸軍少將以上軍職人員充任。首任校長趙理泰，字康侯，安徽合肥人，天津武備學堂畢業；二任校長蔣方震，字百里，浙江海寧人，日本士官學校第三期步兵科畢業，后又留學于德國陸軍大學；三任校長曲同豐，字偉卿，山東人，日本士官學校第三期畢業；四任校長王汝賢，北京密云人，原系袁世凱馬弁，后升任第八師師長，北洋武備學堂畢業；五任校長楊祖德，山東臨清人，日本士官學校畢業；六任校長賈德耀，安徽合肥人，日本士官學校畢業；七任校長張鴻緒，天津人，北洋武備學堂畢業；八任校長孫樹林，河北大城人，日本士官學校畢業。

保定軍校學制三年。課程設置與教授方法參照日本和德國教育，并結合中國實際情況制定，課程主要有三大類，即學科、術科和外文，此外還有漢文、算學、衛生等普通課。軍事教材主要采用日本教材翻譯加工制定。學科分四大類，即戰術、兵器、地形及筑壘、交通。術科包括器械體操、刺槍、劈劍、馬術等。各類軍事教育課程由本校教官擔任，普通課程和外語是輔助教育，聘文職教員擔任。

1923年8月，由于軍閥混戰、經費無著等原因，隨著第九期學生的畢業，保定軍校宣告停辦。

保定陸軍軍官學校辦學期間，有幾件事影響甚大。其中一件是校長蔣方震自戕事件。蔣方震執掌學校期間，要求嚴格，辦事認真，做事率先躬行，受到師生擁戴。蔣曾向陸軍部提出炮科增炮，騎科增馬，步、工、輜重兵科補充設備及改進教學內容的申請，他也曾向師生承諾改善辦學條件，但由于政界、軍界和學校派系斗爭嚴重，他的請求不能實現，他自責，覺得對不起國家和學生。一天早晨在操場集合學生，他發表講話，說校長對不起你們，沒有盡到責任。說了聲：立正不要動！便返回辦公室。隨即校長辦公室傳出一聲槍響。蔣方震自戕時被一位工役看到，慌忙中挪動了他的右手，子彈斜穿肺葉沒擊中心臟，沒能致命。為此學校鬧了一場風潮。

軍校自開辦至結束，歷時11年，共辦9期，培養各類軍事人才6553人。

對保定軍校，孫毅將軍題詞：“中國近代軍事將領的搖籃。”楊成武將軍曾說它“上承天津北洋，下開廣州黃埔，是對近代中國軍事教育影響深遠的一所值得紀念的學校”。1924年開辦的黃埔軍校，從校長蔣介石，到教育長鄧演達，教練部主任李濟深，教官錢大鈞、顧祝同、劉峙、陳誠、張治中、季方等，都是保定軍校（堂）走出的學生。在中國近現代史上縱橫馳騁的軍界風云人物蔣方震、吳佩孚、蔣介石、葉挺、李濟深、張治中、陳誠、傅作義、鄧演達、白崇禧、趙博生、董振堂、陶峙岳、王以哲、蔣光鼐、唐生智、劉文島、張克俠、何基灃、劉文輝、鄧錫侯、楊杰、郝夢齡、吳克仁、孫傳芳、張群、顧祝同等，都曾是保定軍校的教師或學生。