Từ thượng tuần tháng 11 năm 1964 trở về trước, các cơ cấu tiếp vận đều thuộc quyền điều động của Phòng 4 Bộ Tổng Tham mưu.

Khuôn khổ này không đáp ứng với thực tại chiến trường đã biến đổi từ du kích chiến sang chiến tranh quy ước.

Chiến trường đã mở rộng hàng chục cây số với sự tham chiến của nhiều Sư đoàn cơ giới, đại pháo, chiến xa yểm trợ. Chiến tranh Việt Nam bắt đầu mang hình thức quy ước chiến của Đệ nhị Thế chiến ở Âu Châu. Yếu tố tiếp vận trở thành chủ yếu đối với các trận chiến.

Ngày 16 tháng 11 năm 1964, Tổng cục Tiếp vận được thành lập để thay thế Phòng 4 Bộ Tổng Tham mưu trong nhiệm vụ kết hợp 8 Cục Tiếp vận, điều hoà 5 Vùng Tiếp vận được chỉ huy bởi các Bộ Chỉ huy Tiếp vận, phối trí đều khắp 4 Quân khu như Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha Trang (về sau là Cam Ranh), Sài Gòn, Cần Thơ và yểm trợ tiếp vận về quân dụng chung luôn cho 2 Quân chủng Hải và Không quân.