从第8期学员开始，军校对教学方式、修业期限以及课程设置都进行了重大改革。首先军校学制改为三年，第一年为入伍生教育，第二年和第三年为理论教育年：学生所学的科目包括术科和学科两大类，术科包括单兵教练、班教练、排教练、工兵勤务、射击、武术体操等；学科除了陆军礼节、步兵操典、步兵射击、野战筑城、通信、卫生学、战术学、地形学、兵器学、瓦斯学、炮兵学、战车学、航空学之外，还设置了三民主义、外交史、中国革命史、外国革命史、中国政治经济概况、法学、人生哲学、数学、物理、化学以及英语、德语、法语、日语等课程，学生的知识面更加广泛了。第8期学员1930年开学时的时间不同，所以分为了两个总队，第一总队1933年5月共505人毕业，第二总队1933年11月共1240人毕业：第9期学员1931年3月开学，1934年5月共有654人毕业；第10期学员1933年7月开学，第一总队于1936年6月共有621人毕业，第二总队于1937年抗战开始后毕业，共有621人：我军开国少将张学思和高存信就是黄埔10期毕业的，黎原1938年参加八路军，建国后任兰州军区副司令员，现任黄埔军校同学会副会长兼北京黄埔军校同学会会长。第12期学员1935年9月入学，1938年应抗日战争的需要于1月提前毕业，共计有740人，这批学生中就有后来担任过台湾“行政院院长”的军事强人郝柏村；第13期学员于1936年8月入学，南京陷落之前，随军校从南京经江西、湖北辗转至四川铜梁继续学习，1938年9月共计有1412人毕业。至此黄埔军校在南京时期举办第6—13期，一共八期，此外广州、洛阳、南昌、成都、武汉、昆明等地还设有分校军事训练班。
军校在南京时期还成立过中央陆军军官学校教导总队。由于蒋介石对黄埔军校的青睐，所以国民党军队的最先进的战术训练，最先进的武器装备都是在中央军校首先来试验的。军校教导总队仿效当年黄埔教导团，在德**事顾问的指导下于1931年1月开始组建，1935年正式成为国民党部队的正式战斗部队，中央军校教导总队1937年参加了淞沪会战，在保家卫国抗击日寇侵略的战场上打出了当年黄埔军校教导团的那股骁勇的气势。
军校在西迁四川期间，第11—13期先后提前毕业，所以在迁校的途中又招收了第14期、第15期和第16期新生。1938年11月中央军校迁至四川成都，把位于北较场的成都分校作为军校的新校址，不久蒋介石发布命令将成都分校并入中央军校本部，从此黄埔军校开始了历史上的成都时期，校务委员又增加了程潜、刘湘、白崇禧、陈诚、邓锡侯五人。军校成都时期招收第14—23期学生共31500多人，其中第22期时越南和朝鲜还保送了一大批学生来校学习，此外军校还委托其他有关学校代为培养了10000多名学生；教育方式也有了重大变化，主要是为了适应当时抗战的形势，修业期限分为了长期和短期两种，同时实行甲乙丙三级教育体制，教学上也注重了理论和实践的结合。
在整个抗日战争时期，军校所设立的其他分校在动荡之中继续开办，李明灏、杜建时、胡宗南、甘丽初、钟彬、宋希濂等相继主持分校的工作。洛阳分校，1940年成立，1945年停办；迪化(乌鲁木齐）分校，即第九分校，成立于1943年,1945年停办。军校成都时期还设立了军官教导总队、战术研究班、高等教育班、校尉官研究班等，使军校的教育体系更加充实，在此期间蒋介石仍然兼任校长一职，陈继承、万耀煌等先后担任教育长，实际主持军校的日常工作。
