北军的名称武帝以下仍旧，但性质也与以前不同。武帝设置了八校尉：
（一）中垒校尉，掌北军垒门内，外掌西域；
（二）屯骑校尉，掌骑士；
（三）步兵校尉，掌上林苑门屯兵；
（四）越骑校尉，掌越骑；
（五）长水校尉，掌长水，宣曲胡骑；
（六）胡骑校尉，掌池阳胡骑；
（七）射声校尉，掌待诏射声士；
（八）虎贲校尉，掌轻车。
北军的名义虽仍存在，但已被新设的中垒校尉所并。七校统称北军，由中垒校尉总管。中垒校尉同时又掌管西域，所谓北军已不是专卫京师的禁军。至于这七支军队的组成方法，三支外族兵当然是由胡越的降人充当；其他四军的士兵如何召来虽不可考，但由期门羽林的例子与当时人民不肯当兵的风气来看，一定是由招募而来，或者也多是六郡的子弟。这是汉武帝时第一种新的兵力。
汉初戍边的人以一年为期。但这种办法并不妥当，文帝时晁错已见到此点。胡人游牧为生，往来不定，乘虚入寇，边兵防不胜防。中央或邻地发大兵来援，胡寇早已不知去向。所以边兵费的粮饷虽多，效力却微乎其微。戍兵屯边一年，对边情方才熟习，就又调回，新来的兵仍是生手。况且戍边本是苦事，内地人多不愿去。晁错见到这种种困难，于是想出屯田的方法，专用囚犯与奴婢，不足用时再以厚利高爵招致良民。这些边兵兼营农业，可省去国家一大笔军费；都终身甚至世世代代守边，对边情必定熟习，防御边寇的效率必高。文帝听信了晁错的话，开始在边境屯田。但大规模的屯田到武帝时才实行。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）又分两郡地，加置张掖、敦煌二郡，徙民六十万为屯田。元狩四年（公元前119年）卫青、霍去病大败匈奴，漠南空虚，自朔方以至令居（甘肃永登）屯田五六万人。开发西域以后，由敦煌至盐泽（吐鲁番西南）又随地置屯亭，远至轮台渠犁（迪化以南）之地都有田卒数百人，有使者校尉负责维持，一方面为汉在西北的驻防军，一方面又可接济中国遣往西域的使臣。总理西北屯田事务的并有屯田校尉。屯兵是武帝时第二种军力。