段祺瑞尚在头疼钱的问题，“一战”就结束了，参战督办和刚刚成立的“参战军”也相应改为边防督办、边防军。边防军和西北边防军其实并不是一个概念，边防军其实已突破“参战军”的范畴，除西北边防军外，它还包括陆军第九师等其他段氏嫡系部队。西北边防军则是单纯由“参战军”扩展出来的部队，由徐树铮直接指挥，其费用也主要靠徐树铮个人从皖督倪嗣冲、陕督陈树藩等人那里“化缘”。
西北边防军在习惯上又被称为西北军。这是民国时期最早以西北军冠名的军队，共辖三师四旅，其中第一、第二混成旅就是徐树铮任奉军副司令时，归属于参战督办处的那两支奉军旅，算是从张作霖手里挖过来的。第三、第四混成旅系按徐世昌的命令招募，这两个旅的招募区被指定为皖南，由于招募期间得到了倪嗣冲的竭力协助，所以用很短的时间便募得满额。
西北军为清一色的日式装备，步枪、机枪是“三八式”，山炮是“大正六年式”，其他如交通通信等设备也都来自日本。就当时的情况而言，这些装备在全国各军队中都处于拔尖地位。
除了一流的装备，西北军还拥有一流的军官素质——各旅军官以正规军校出身者居多，单纯行伍出身的军官为数较少。
在旧的北洋系四分五裂之后，能够完全听从段祺瑞调遣的北洋精锐部队已经不多了，这使得他和徐树铮吃尽了苦头，行事也多受掣肘。西北军类似于当年袁世凯的模范团，是自直、皖对立以来，段、徐所创建和直接指挥的第一支嫡系武装，而且底子又是如此之好，所以二人都对它格外重视。
按照段祺瑞的吩咐，徐树铮以洛阳为据点，对西北军展开了极具自身特色的军事训练。
正志中学（后曾改名为成达中学）是首都师范大学附属中学的前身。这所具有百年历史文化积淀的名校，乃徐树铮一手创建，建校款项就是当年经袁世凯特批，他从美国军火商那里拿到的佣金。学校建成后，徐树铮担任了首任校长，并亲自制订教学计划，遴选教员，林纾等文化名家都曾被他请为教员。在此期间，徐树铮还有过将正志中学改成大学的计划。北洋系军人中虽不乏尊师重教者，但能做到像他这样认真的，却极其罕有。
更令人称奇的是，徐树铮的办学模式也与众不同。当时的普通中学一般都不设军事操，在课程设置上，古文也已被放到相对次要的位置。徐树铮则主张“中学为体，西学为用”，正志中学的学生必须练军事操、读古文，缺一不可。他还常向学生讲话，号召学生学好本领，将来好征服日本，一雪自甲午以来的国耻。
军队同样被徐树铮灌注了这样的个人理想。他希望自己的部下“上马能击贼，下马作露布”，既会拿枪杆，又会拿笔杆。为此，他规定西北军的所有军官都必须读《孙子兵法》《管子》《孟子》《战国策》等古书，且每两周或一个月必须写作文一篇。作文题目由徐树铮拟定，不限体裁，不限字数，文言白话均可，篇幅亦可长可短。写好之后，徐树铮不假人手，亲自批改。文章写得好的，还能得到纸、笔、墨盒等奖励。
与军官不同，士兵的文化程度一般较低，刚刚招募进来的甚至大多不识字。徐树铮对士兵的“扫盲教育”抓得很紧，经过“扫盲”，一年之内，士兵中能读白话报及写家书的，不在少数。
民初军队的士兵训练，均注重操场上老一套的制式训练，拔慢步往往被看得非常重要。徐树铮对这些形式化的东西不太在意，他在意的是野外演习和实弹射击，对官兵的体力训练，如器械体操、刺枪、劈剑、负重跑步和负重超越障碍物等，尤要求严格。
在军队的公文格式直至军纪方面，徐树铮也做了一些革新。他发现有些公文格式非常烦琐，有时公文的正文才两三句话，废话却有一大堆，不仅费事无用，而且容易将办公文的人和看公文的人都弄糊涂。徐树铮通令予以废除，之后公文就变得简便清楚多了。
对士兵的体罚，曾盛行于民初各军队。当时军队里还特制了一种责打士兵的专用军棍，名之为“黑红棍”。徐树铮下令废除“黑红棍”，并严禁体罚和打骂士兵。士兵犯错需要处罚，一律只关禁闭。
这些改革现在看来似乎微不足道，但就当时的情况而言，却极具轰动效应，尤其不体罚士兵这一条，一般军队是难以做到的。