抗战中期，随着正面和敌后两个战场的展开，日军为适应不同战斗规模的需要，把师团分为甲、乙、丙、丁四种等级，同时在做战时日军给各师团配属特种兵及补充人员等，可使一个师团指挥的人马达四万人以上：
一、甲种师团，辖2旅团（每旅团2个步兵联队），工、骑、炮（48）、辎各一联队，共8个联队。一般齐装满员的日军常备主力陆军师团兵力往往可达24000---28000人，拥有战马7630匹、步骑枪14900枝、掷弹筒144个、轻机枪288挺、重机枪54挺、山炮16门、野炮36门等武器装备，是具有多兵种配合的有强大战斗力的作战单位，故这种师团又被称为甲种师团。
日本陆军第一至第二十师团、近卫师团及中日战争爆发后由近卫师团扩编的近卫第二、第三师团，而后组建的战车(坦克)第一、第二、第三师团和一度由常备主力师团的预备役部队编成的8个师团，均属于甲种师团的编制。
37制标准师团，辖2个旅团（每个旅团辖2个联队，每个联队装备41式山炮4门，37炮4门，92步炮6门，重机枪24挺），1个炮兵联队（48门炮，其中36门38式75毫米山炮，12门100毫米炮），计25375人。
37制特设师团，辖2个旅团（每个旅团辖2个联队，每个联队装备41式山炮3门，92步炮6门，重机枪8挺），1个野炮联队（36门38式75毫米野炮），计21902人。
二、乙种师团，1938年后，由于日本帝国主义在侵华战争中兵力消耗极大，其后组建的第二十一师团至第四十九师团均取消了旅团级建制，由师团直辖三个步兵联队，每个联队下辖三个步兵大队，同时指挥炮、工、骑、辎重兵联队等单位，全师团定员减至1．8万人，配备军马2065匹，步骑枪8940枝、掷弹筒216个、轻机枪216挺、重机枪54挺、平射炮18门、山炮12门等武器装备，这种类型的日军师团被称为乙种师团。
三、丙种师团，1941年太平洋战争爆发后，日军战线再度拉长，兵员更加缺乏，于是又开始缉建丙种师团。这种被称为丙种师团的部队又恢复了旅团建制，但取消了旅团下面的联队，、即每个师团下辖两个旅团，每个旅团直辖四个步兵大队，全师团共八个步兵大队，加上师团直属的炮兵大队、工兵大队、辎重兵大队、通讯大队等单位，全师团定员1．3万人，配备军马2550匹，步骑枪6500枝、掷弹筒192个、轻机枪192挺、重机枪48挺、平射炮16门；迫击炮32门、野炮12门等武器装备，日军第五十师团至第一o九师团均属于这种编制的部队。
四、丁种师团，1944年秋，盟军反攻迫近日本本土，日本为准备本土决战，又开始组建丁种师团。丁种师团的建制定员与丙种师团大致相同，只是特种兵和自动火器、重火器很少，番号在第一一o师团以后的各师团都是属于这种编制的师团。 37制3单位师团，辖3个联队，每个联队装备炮12门，1个炮兵联队（12门炮，其中8门38式75毫米野炮，4门100毫米榴弹炮），计12689人。
从二战日军师团编制的变迁，就能看出军国主义每况愈下，节节败退的不争事实，当然了，也知道为什么抗战之初，一个甲种师团就可以击败国军正面战场一个集团军的战力，日军满员，火力足特别是重型武器远不是国军能够抗衡的，加上国军普遍吃空饷的想象，此消彼长之下，战力确实不可同日而语。但是随着日军南下战略的实施，战争资源偏向了海空军，陆军编制的变化，就剩了花架子，师团战斗力越来越差，就不足为怪了。