日露戦争後、初めて大本営が設置されたのは、昭和期に入った1937年（昭和12年）のことで第1次近衛内閣によってであった^[19]。

大本営会議は天皇臨席のもと、陸海軍の統帥部長（参謀総長・軍令部総長）、次長（参謀次長・軍令部次長）、それに第一部長（作戦部長）と作戦課長によって構成された。統帥権の独立により、内閣総理大臣や外務大臣ら、政府側の文官は含まれない。また軍人ながら閣僚でもある陸軍大臣・海軍大臣は、軍政との関連で列席できたが、発言権はなかった。なお、大元帥たる天皇は、臨席はしても発言しないのが慣例の御前会議とは対照的に、細かい点まで意欲的に質問することがあり、会議が形式的に流れるのを嫌った節がある^[20]。

日中戦争時には政軍間の意思統一を目的として、大本営政府連絡会議（一時期、大本営政府連絡懇談会に改称）が設置された。ただ議長たる内閣総理大臣含め、誰もイニシアティブを発揮し得ず、さらに陸海軍のセクショナリズムも作用して、戦争指導や情報共有に重大な欠陥をもたらした。1944年の小磯内閣発足後、最高戦争指導会議に改められるも、一元的な戦争指導はついに実現しなかった。

戦果に関する広報も、陸海軍部それぞれの報道部で扱っていた。当初は航空写真を用いて詳密に説明するなど信頼度は高かった。しかし1942年中盤（具体的にはミッドウェー海戦敗北・撤退とこれに伴うMI作戦中止）以降の戦局悪化に伴い、戦果を過大に被害を軽微に偽装したり、撤退を「転進」、全滅を「玉砕」と言い換えるなど美化して聞こえをよくするなど、嘘のプロパガンダに走った（大本営発表）。

また陸海軍部同士だけでなく、内部の交流・意思疎通も、昭和期になると希薄化した。特に作戦参謀と情報参謀の対立は激しく、敵軍の動向を軽視し、無謀な作戦を立案する悪癖を生んだ。これは、作戦参謀は恩賜組（陸大卒業上位5位以内）で固められていたのに対し、情報参謀はそうではなかったこと等から、作戦参謀が情報参謀を軽視していたことにも起因する^[21]と言われる。軍令部の情報担当は「くされ士官の捨てどころ」と自らを卑下した^[22]。

なお、作戦参謀と情報参謀の対立が悪影響を及ぼした一例としては、作戦参謀が作戦を現場の指揮官に伝達するときに、現地情勢および相手の戦闘方法の情報を情報参謀が伝達するようになったのは敗戦が濃厚となってきた1944年6月から、という事が挙げられる（それまでは現地情報などの伝達は一切なかったので、自力で現地取材を行うか、引き揚げてきた同期等から情報収集していた）。

• 陸軍参謀部
  • 総務課（人事・経理・文書）
  • 第1部
    • 第1課（教育：課長は教育総監部第1部第2課長の兼任　ちなみに第1部が1課から3課までを、第2部が4課から6課までを所掌していた）
    • 第2課（作戦・防衛・兵站）
  • 第2部
    • 第4課（1945年4月30日廃止。業務は第12課が引き継ぐ)
    • 第5課（ロシア情報）
    • 第6課（欧米情報）
    • 第7課（支那情報）
  • 第3部
    • 第10課（運輸）
    • 第11課（通信）
  • 第4部（1945年4月30日から部長は陸軍省軍務局長が兼任）
    • 第3課（編成・動員：課長は1945年4月30日から陸軍省軍務局軍事課長が兼任）
    • 第12課（戦争指導：課長は陸軍省軍務局軍務課長の兼任）
  • 第14課（軍政。1943年2月13日廃止）
  • 第16課（ドイツ・イタリア情報。1943年10月15日廃止）
• 中央特種情報部（通信情報：1943年7月14日、第18班から独立）
• 陸軍副官部（長は高級副官と称し、参謀本部総務課長が兼ねた）
• 兵站総監部
  • 総監（参謀次長が兼任。1945年5月16日から陸軍次官が兼任）
  • 参謀長 （参謀本部第1部長が兼任）
  • 運輸通信長官部 （長官は参謀本部第3部長）
    • 野戦高等電信部
    • 野戦高等郵便部
  • 野戦兵器長官部（1937年11月-1943年10月は陸軍省兵器局長、以後は陸軍兵器行政本部総務部長の兼任）
  • 野戦航空兵器長官部（航空本部第2部長の兼任）
  • 航空通信保安長官部
  • 野戦経理長官部（長官は陸軍省経理局長）
  • 野戦衛生長官部（長官は陸軍省医務局長）
• 陸軍報道部（1945年6月2日、大本営報道部に統合）
• 陸軍管理部（部長は参謀本部総務課長）

• 海軍参謀部
  • 第1部（作戦・戦争指導・国防方針・演習）
    • 第1課（作戦）
  • 第2部（軍備計画・兵器整備・運輸・補給）
  • 第3部（情報計画・海外情報）
  • 第4部（通信・暗号）
• 海軍副官部
• 海軍通信部
• 海軍戦備考査部
• 海軍戦力補給部（1944年5月20日設置）
• 海軍総合部（1945年5月27日設置）
• 海軍戦備部（1945年5月27日設置）
• 海軍戦力練成部（1945年5月27日設置）
• 海軍報道部（1945年6月2日大本営報道部に統合）