Trước Chiến tranh thế giới thứ nhất, biên chế tổ chức cao nhất của Quân đội Đế quốc Đức là tập đoàn quân, đặt dưới quyền chỉ huy trực tiếp của Tổng tư lệnh (Oberbefehlshaber), với sự phụ tá của Tổng tham mưu trưởng (Generalstabschef). Đầu chiến tranh Pháp-Phổ, trong lực lượng quân Phổ có 3 tập đoàn quân với tổng binh lực 450.000 người. Tuy nhiên, đến đầu Chiến tranh thế giới thứ nhất, Đế quốc Đức đã có đến 8 tập đoàn quân với 2,2 triệu binh sĩ và gia tăng quân số liên tục trong thời gian chiến tranh lên đến gần 20 tập đoàn quân và các binh đoàn tương đương (Armeeabteilung) với tổng quân số khoảng 3,5 triệu người. Việc gia tăng quân số mạnh mẽ như vậy dẫn đến tình trạng khó khăn trong chỉ huy, do đó cơ cấu biên chế trung gian là cụm tập đoàn quân ra đời.

Tại Mặt trận phía Đông, tháng 11 năm 1914, tướng Paul von Hindenburg được bổ nhiệm làm Tổng tư lệnh hướng Đông (Oberbefehlshaber Ost), chỉ huy toàn bộ các tập đoàn quân của Đức tại phía Đông. Tuy nhiên, không lâu sau, địa bàn chỉ huy của ông bị thu hẹp lại, trên thực tế chỉ còn khu vực Đông Phổ. Đến cuối năm 1915, Bộ Tổng tư lệnh tối cao Đức biên chế lại các tập đoàn quân phía Nam cụm quân Hindenburg thành 3 cụm tập đoàn quân. Cuối năm 1916, Hindenburg được rút về giữ chức Tổng tham mưu trưởng, Vương tử Leopold von Bayern thay chức Tổng tư lệnh hướng Đông. Cụm quân của Hindenburg và cụm tập đoàn quân do Vương tử Leopold chỉ huy được tái phối trí lại thành 2 cụm tập đoàn quân mới, nâng số cụm tập đoàn quân Đức tại đây lên thành 4 cụm.

Tình hình cũng tương tự tại Mặt trận phía Tây. Từ tháng 8 năm 1916, các tập đoàn quân được biên chế thành 3 cụm tập đoàn quân, được bố trí theo chiến tuyến từ Bắc xuống Nam.

Về sau, một số cụm tập đoàn quân được thành lập thêm, hoặc giải thể, tuy nhiên, hình thái tổ chức cụm tập đoàn quân được duy trì cho đến hết chiến tranh. Trên thực tế, Bộ Tổng tư lệnh tối cao (Oberste Heeresleitung), thông qua Bộ Tổng tư lệnh Lục quân (Oberkommando des Heeres), trực tiếp chỉ huy các tập đoàn quân trên Mặt trận phía Tây, và thông qua Bộ Tổng tư lệnh hướng Đông, gián tiếp chỉ huy các tập đoàn quân trên Mặt trận phía Đông.