Chế độ quân sự Ngũ Đại Thập Quốc kế thừa chế độ tiết độ sứ từ hậu kỳ triều Đường, đương thời phiên trấn địa phương thường cất binh nhằm lật đổ triều đình trung ương. Để giải quyết vấn đề này, triều đình dần tăng cường cấm quân trung ương để áp chế địa phương, đến triều Tống thì phát triển thành chính sách "Cường cán nhược chi". Đơn vị quân sự tối cao thời Ngũ Đại Thập Quốc là Xu mật viện, đại đa số là do võ tướng đảm nhiệm. Do Ngũ Đại trọng quân sự, khinh văn nhân, có khi cũng cho tể tướng kiêm chức Xu mật sứ để củng cố chính quyền.[tham 1][tham 3]

Từ trung kỳ triều Đường trở đi, các tiết độ sứ có binh lực lớn mạnh, quản lý quân sự và dân chính tại địa phương. Họ có địa vị cao và quyền lực lớn, rất tùy tiện làm càn, khi đó thường phát sinh việc phát binh nhằm lật đổ triều đình, sử gọi là phiên trấn cát cứ. Cuối cùng, triều Đường bị Tuyên Vũ tiết độ sứ Chu Toàn Trung soán vị, những người kiến quốc khác thời Ngũ Đại Thập Quốc phần nhiều cũng là các tiết độ sứ. Trong thời Ngũ Đại Thập Quốc, việc phát binh soán vị xảy ra nhiều, sau khi Hậu Tấn Cao Tổ cắt nhượng Yên Vân thập lục châu thì càng trở nên kịch liệt. Quân chủ Ngũ Đại thường bị thay thế, cuối cùng hình thành loạn thế 9 họ 15 vua.[chú thích 5] Các quân chủ này do vậy lựa chọn thực hiện chính sách "cường cán nhược chi" như kiến lập cấm quân, điều động tiết độ sứ địa phương, để làm suy yếu phe nhóm thực lực địa phương. Cấm quân phụ trách bảo vệ thủ đô và hoàng cung, có khi đến trú phòng các nơi để áp chế phiên trấn địa phương; ví dụ như Hậu Lương, Hậu Đường từng dùng cấm quân để áp chế, làm suy yếu Hà Bắc tam trấn. Sau này, Tống Thái Tổ cũng sử dụng cấm quân trong việc thống nhất Trung Quốc. Ngoài ra, triều đình cũng thường xuyên điều động tiết độ sứ, thay đổi trú địa của họ, ngăn cản việc họ chiếm cứ địa phương trong một thời gian dài và hình thành thế lực cát cứ.[tham 1][tham 3]

Bên cạnh việc các triều Ngũ Đại thường mở rộng cấm quân, quan chế quân sự cũng có nhiều biến đổi. Đội quân thân cận nhất của Hậu Lương Thái Tổ là "thính tử đô", đội quân này được trang bị rất tốt, hung hãn dị thường, quân Tấn rất sợ hãi. Sau khi lập quốc, quân Tuyên Vũ được mở rộng thành cấm binh, chọn những người tinh nhuệ trong cấm quân để thành lập thị vệ thân quân. Tại thủ đô, thiết lập Tả-hữu long hổ quân, Tả-hữu vũ lâm quân, Tả-hữu thần vũ quân, Tả-hữu long tương quân, đều cho thân vương làm quân sứ, về sau danh xưng có biến đổi. Cấm quân thời Hậu Đường tiền thân là quân Hà Đông, Lý Khắc Dụng dùng nhiều con nuôi làm cốt cán mà kiến lập "Nghĩa nhi quân", là đội quân tinh nhuệ Nhất. Bộ binh chủ lực trong việc chinh chiến là 'Ngụy Bác ngân thương hiệu tiết quân' được thu biên vào năm 915, khi diệt Hậu Lương đã phát huy tác dụng to lớn. Sau khi kiến quốc, tại thủ đô kiến lập các đội quân như Nghiêm vệ tả-hữu quân, Phủng thánh tả-hữu quân. Thời Hậu Đường Minh Tông, thành lập thị vệ thân quân làm cấm quân, lấy binh sĩ từ khi khởi sự ở Nghiệp Đô làm cốt cán, còn gọi là Tùy giá quân. Trong số các quân chủ Ngũ Đại, Thạch Kính Đường từng đảm nhiệm chức Thị vệ thân quân Mã bộ quân đô chỉ huy sứ kiêm Lục quân đô vệ phó sứ. Hậu Tấn cũng thiết lập Hộ thánh tả-hữu quân tại thủ đô, bộ phận chủ yếu nguyên là đội quân theo Thạch Kính Đường từ khi khởi sự ở Hà Đông, bộ thuộc Lưu Tri Viễn đảm nhiệm chức Thị vệ mã bộ quân đô chỉ huy sứ. Quân chế Hậu Hán kế thừa Hậu Tấn, không có cải biến quá lớn. Hậu Chu thiết lập Long tiệp tả-hữu quân, Hổ tiệp tả-hữu quân tại thủ đô. Thời Hậu Chu Thế Tông, Hậu Chu tiến hành cải cách chế độ quân sự, thực thi chế độ luyện tuyển, tinh giản cấm quân trung ương, bổ sung binh sĩ khỏe mạnh, đặt chức quân quan cao cấp như Điện tiền đô chỉ huy sứ, Thủy lục đô bổ thự, Điện tiền đô điểm kiểm, hình thành cấm quân "Điện tiền chư ban". Trong đó, "Điện tiền đô điểm kiểm" nắm giữ thực quyền quân sự, về sau người đảm nhiệm chức này là Triệu Khuông Dận đã phát động binh biến Trần Kiều, soán vị mà thiết lập triều Tống.[tham 2] Sau đó, Tống Thái Tổ mệnh cho Binh bộ thượng thư Trương Chiêu Viễn chế định ra quân pháp mới để tạo ra kỷ luật nghiêm minh trong quân đội, cuối cùng hạn chế quyền lực của phiên trấn bằng các biện pháp như cấm chỉ sản xuất binh khí hay cấm can dự quân chính.[tham 3]

Do chiến tranh liên miên, gánh nặng binh dịch trở nên trầm trọng. Đương thời, để ngăn chặn binh sĩ chạy trốn, các binh sĩ bị thích chữ theo quân hiệu của họ lên mặt, để các cửa ải và bến đò có thể thuận tiện mà nhận diện, truy bắt binh sĩ đào ngũ. Ngoài ra, các nơi cũng bắt nam nữ phải tham gia vào việc vận chuyển, vô số người và gia súc kiệt sức đến chết trên đường. Lưu Nhân Cung ở U-Yên bắt nam giới trên 15 tuổi, dưới 70 tuổi tự chuẩn bị quân lương tòng quân, tổng cộng có 20 vạn quân. Bắc Hán quy định nam giới trên 17 tuổi đều phải nhập binh tịch làm binh. Nam Đường còn từng lệnh cho toàn bộ quốc nhân, trừ những ai già yếu, đều phải tòng quân. Ngô Việt vương Tiền Thục buộc hết dân đinh trong nước làm binh. Ở Hồ Nam, Mã Hy Ngạc bắt toàn bộ đinh tráng Lãng châu làm hương binh. Vào hậu kỳ, nước Mân bắt dân làm binh, trưng dụng sức dân không ngưng. Ngoài binh dịch, người dân còn phải lao dịch xây dựng. Hậu Đường Trang Tông từng bắt dân xây dựng doanh lâu, "một ngày có vạn người lao dịch". Kinh Nam tu sửa ngoại quách thành Giang Lăng, bắt hơn vạn binh lính và dân lao dịch. Mân Chủ xây dựng dinh quan cung điện, "bách dịch phồn hưng". Với việc lao dịch nghiêm ngặt nặng nề, phương Bắc bị chiến tranh tàn phá gặp khó khăn trong việc phục hồi, tiến trình phát triển kinh tế ở phương nam cũng gặp trở ngại rất lớn.[tham 2][tham 5][tham 3]