机甲军与战车群、战车师团、独立战车旅团
1938年8月始以战车联队编成第1—3战车群，至终战时演变成战车部队编制结构：
（机甲军）—战车师团、（战车群）、独立战车旅团—战车联队—战车中队。
1940年12月至1941年6月，陆军航空总监山下奉文率团赴德国考察，对德军使用坦克、大炮、飞机联合进攻作战方式与闪击战方式极有兴趣。回国后山下奉文建议在重要作战方向集中使用坦克部队。1942年6月24日大本营下令组建陆军机甲军与战车第1—3师团，调机甲本部长吉田惪中将任机甲军司令。
机甲军隶属关东军，司令部驻四平，下辖战车第1、2师团以及战车教导旅团、战车第15联队（驻孙吴）和战车第16联队（驻海拉尔）。受装备所限日军终究只有一个机甲军，难以派上用场，即于1943年10月撤销。
第1战车群/战车第1师团：1938年8月独立混成第1旅团撤销，原辖战车第3、4大队改编为战车第3、第4、第5联队，配置其他辅助部队组建为第1战车群，原独立混成第1旅团长安冈正臣中将任第1战车群长，次年参加诺门坎边境作战。1942年6月在黑龙江宁安以第1战车群为基干编成战车第1师团，隶属机甲军，师团长星野利元、细见惟雄。战车第3联队后调防香港，战车第9联队调塞班岛战败覆没。1945年3月师团调回本土隶属第36军，终战时辖战车第1 5联队等。战车第1师团创设时的平时编制：
战车第1旅团（战车第1、5联队），战车第2旅团（战车第3、9联队）
机动步兵第1联队
机动炮兵第1联队
师团速射砲队、搜索队、防空队、工兵队、辎重队、整备队、通信队
总人数约为13282，有中战车250辆、轻战车80辆。(https://www.daowen.com)
第2战车群/战车第2师团：1940年8月在关东军第5军序列成立第2战车群（群长山路秀男少将），辖战车第4、10、11联队等。1942年6月在黑龙江勃利以第2战车群为基干编成战车第2师团，隶属机甲军，辖战车第3旅团（战车第6、7联队）、战车第4旅团（战车第10、11联队）、机动步兵第2联队、机动炮兵第2联队，师团长冈田资、岩仲义治。1944年2月战车第11联队调占守岛，隶属第91师团，8月师团率战车第3旅团（第6、7、10联队）调第14方面军驻吕宋岛，林加延湾对抗美军登陆作战损失巨大，后在克拉克机场争夺战中一次毁没180辆97式中战车，1945年2月仅余战车20辆。
战车第3师团：1942年6月大本营下令组建战车第3师团，12月在包头以骑兵集团（以骑兵第1旅团为主）改编完成，直属华北方面军，辖战车第5旅团（战车第8、12联队）、战车第6旅团（战车第13、17联队）、机动步兵第3联队、机动炮兵第3联队等。9月战车第8联队调第8方面军，1945年4月战车第12联队调第17方面军。师团在第12军序列内参加1944年4月豫中作战、1944年7月湘桂作战（部分兵力）、1945年3—5月老河口作战。6月调华北，日本战败投降时在北平缴械，当时辖战车第13、17联队及机动炮兵第3联队等，历任师团长西原一策、山路秀男。
战车第4师团：1944年7月在千叶县编成，辖战车第28、29、30联队等，隶属第36军，师团长名仓栞、闲院宫春仁王，战时未出动。
第3战车群：1941年9月在台湾军编成，司令长沼稔雄，辖战车第1、2、6、14联队等，11月编入第25军参加马来、新加坡作战，再编入第15军参加缅甸作战，1942年7月调关东军（战车第14联队留缅甸），1943年3月撤销。
另外，1939年华中第11军指挥下战车第7联队、战车第5大队曾合称第11军战车群。
独立战车第1旅团：1944年10月在满洲编成，辖战车第34、35联队以及步兵队、炮兵队、工兵队、整备队，直属第3方面军驻奉天，旅团长阿野安理，远东战役时与苏军交战。
独立战车第8旅团：1942年6月组建的机甲军辖教导战车旅团（战车第23、24联队），1945年4月调本土第13方面军并改番号，旅团长山路秀男、名仓栞、当山弘道。
独立战车第9旅团：1945年7月在满洲成立，辖战车第51、52联队，隶属第44军驻四平，旅团长北武树，编组尚未完成即参加远东战役与苏军交战。
独立战车第2—7旅团均在本土从未出动。