武汉分校设在武昌两湖书院。仍由蒋介石担任校长(邓演达代理校长)、汪精卫任党代表(顾孟余代理党代表)、张治中任教育长、周佛海任政治部主任；总政治教官恽代英(李达代理总政治教官)。沈雁冰(茅盾)、许德珩、李富春、蔡畅、郭沫若、章伯钧、项英、陈潭秋等为政治教官；兰腾蛟任总军事教官。1927年3月。武汉分校实行委员制。谭廷?、邓演达、恽代英、顾孟余、徐谦五人为委员。这是实际上剥夺了蒋介石校长地职权。4月国民革命军总司令部学兵团1400人开入武汉分校。加上以前从黄埔迁来地第5期炮兵科、政治科、工兵科等。武汉分校学生总数达6000人之多。后来武汉分校一度改称中央军事政治学校本校。成为名副其实地革命武装力量大本营。
黄埔军校在国民大革命时期除武汉分校外。还在潮州、南宁、长沙设立过分校。此外还开设过黄埔军校高级班。黄埔军校潮州分校(潮汕分校)是各个分校中设立最早地一个。在第一次东征时。黄埔2期学生也随军战斗但是尚未毕业。为了给他们补习功课。1925年3月黄埔军校在潮州开办了分校。何应钦任分校代理校长兼教育长。后来邓演达也曾经担任过教育长。潮州分校开办期间共招收训练学生两期。毕业728人。国民党保密局大特务头子毛人凤就是潮州分校4期地学生。1926年12月。黄埔军校潮州分校停办。
黄埔军校南宁分校是1926年5月成立地。当时称中央军事政治学校第一分校。俞作柏任校长。唐竣、何莽、陈可福、莫文骅等参加过百色起义地我军将领都是南宁分校毕业地。莫文骅1955年被授予中将军衔。曾担任过黄埔军校同学会副会长。长沙分校又称中央军事政治学校第三分校。1926年2月筹办。石醉六任校长。**人夏曦任政治部主任。我军早期著名将领张子清担任过区队长、政治教官。国民党军将领廖耀湘就是长沙分校第6期学生。长沙分校马日事变后被破坏殆尽。1928年5月正式停办。所余学生除毕业外。许多转入南京中央军校学习。黄埔军校高级班在大革命时期也培养了一大批军事人才。我军早期领导人黄公略、贺国中、黄纯一以及著名起义将领曾泽生等就是高级班地毕业生。另外黄埔军校在国民革命军各部队以及各分校还开设了一大批军事训练班来培训军事人员。曾任红4军第28团党代表、我军早期著名将领何挺颖就参加过这种军事训练班。
1927年4月12日。黄埔军校校长蒋介石在上海发动反革命政变彻底背叛革命；4月15日。黄埔军校副校长李济深在广州“清党”；7月15日黄埔军校党代表汪精卫撕下了左派地假面具。公开叛变革命。至此轰轰烈烈地国民大革命在国民党右派和帝国主义地联合绞杀下失败了。
汪精卫叛变革命后于1927年7月18日以“从黄埔来地第5期学员已经肄业期满”为借口。实际上解散了中央军事政治学校武汉分校。此时武汉分校地学生一部分划给了国民党各军。一部分奉蒋介石地命令开往南京。另一部分1700多人被编为国民革命军第二方面军第四军军官教导团。叶剑英担任团长。部队暂时驻扎在武汉南湖营房。武汉分校所剩师生如程子华、罗瑞卿等参加了中国**领导地武装暴动。还有许多回到家乡自谋生计。郭沫若、成仿吾、阳翰笙、许德珩、沈雁冰、聂绀弩、方之中、吴奚如、臧克家、谢冰莹等黄埔师生。他们在中国最黑暗地时候拿起了手中地笔杆子同反动派针锋相对。
蒋介石是靠黄埔军校起家地。他在南京另立国民政府后为了培植反革命势力。仍然注重黄埔军校。1927年10月南京政府委任刘士毅为迁校筹备委员会主任。具体主持黄埔军校地迁校事宜。11月5日。黄埔军校改名为“中央陆军军官学校”。主校址选在南京。1928年蒋介石复任国民革命军总司令。3月6日军校在南京举行开学典礼；3月24日。蒋介石被任命为中央陆军军官学校校长。李济深任副校长。何应钦任教育长。周佛海任政治部主任。10月军校又实行校务委员制度。蒋介石、胡汉民、戴季陶、吴稚晖、阎锡山、冯玉祥、李宗仁、李济深、何应钦、张学良、朱培德为首批校务委员。其中蒋介石、阎锡山、何应钦为常务委员。张治中担任军校教育长并且主持工作。黄埔军校从此开始了南京中央军校时期。
1928年5月15日，军校的名称一度改为“国民革命军军官学校”；1929年9月10日，又改名为“国民革命军黄埔军官学校”。黄埔6期和黄埔7期的学生分南京、黄埔两地授学。军校南京部分的学员第6期1929年2月24日共3634人毕业：第7期学员于1929年12月28日共852人毕业：军校黄埔部分第6期学员1929年2月24日共718人毕业；第7期学员666人于1930年9月26日毕业。在黄埔7期学生中还包括朝鲜籍学生34人，越南籍学生13人：朝鲜人民军著名领导人崔庸健(在军校时化名崔石泉)等就曾在黄埔6期和黄埔7期执教过。自从大革命失败以后，由于黄埔军校清党、新军阀战争以及广州起义等事件的影响，军校黄埔部分的学生已经人大减少，所以此时它实际上是南京中央军校的预科学校。1930年9月在军校第7期学员即将毕业之际，蒋介石电令广州“第7期毕业后黄埔校停办”，短短十个字就使驰名中外的黄埔军校停办了!
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(中央军校)毕业的。第11期学员1934年录取1400人，1937年抗战开始后毕业，我军1964年晋升的少将黎原就是黄埔11期(中央军校)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(第一分校)，成立于1933年，1938年迁往陕西南郑，1944年底停办；武汉分校(第二分校)，1936年重办，抗战开始以后迁至湖南武冈、会同，1945年停办；第三分校，原来指成都分校，1939年改设于江西瑞金，1946年停办；广州分校(第四分校)，1936年成立，广州陷落以后相继迁往广西、贵州等地，1945年停办；昆明分校(第五分校)，成立于1935年，1946年停办；南宁分校(第六分校)，1926年成立，1945年停办，南宁分校的师生于1938年参加了昆仑关大捷，越南人民军领导人武元甲也曾在南宁分校学习；西安分校(第七分校)，1938年成立，我党著名地下党员熊向晖曾是第七分校15期学生，该校于1945年停办；均县分校(第八分校)，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。