在两汉时期，兵役制度经历了显著的演变。汉初继承了秦制，实行征兵制。文帝时期，由于正常征发无法满足戍边需求，晁错提出了“莫民实边”计划，将边郡常驻军民与常驻军队合并为一体。在武帝时期，大规模的土地兼并导致大量小农破产，而豪门家族则拥有免除兵役的特权。此外，由于战事频繁，过去有效的征兵制度难以为继，因此开始实施募兵制。此外，还有谪兵、奴兵和少数民族士兵被广泛使用。
东汉时期，刘秀改革了军制，并取消了郡县正卒轮流上制度，使得招募成为主导方式之一。
在汉初，当年人达到27岁后，被登记为具有义务服役的人员，这些人称为“正”。这些“正”人群在20或23岁起始服现役，每次服务时间通常是两年。一年的时间中，他们可能担任本地的材官或骑士，也可能参与楼船行动；另一年则前往京师担任卫士，或到边境地区充当戍卒（也有说法认为，在本地担任材官、骑士、楼船等，是属于正卒；而卫士和戊卒，则是相同性质的一种服役，不属于正卒。不过，无论是在本地还是京城，都是一种军事服务）。不服现役期间，“正”人员构成了预备队，只要没有特殊情况，就需要随时准备应召至60或56岁才可以终止服役。如果应召期间有人获得免役，那么他们可以选择复身（个人免役）或者夏家（全家免役）。那些有显著军功、资历或者爵位的人，以及捐献一定数量粮食或钱财给国家的人，可以获得优待，即使男子身高不足规定标准，也可获准免除徭税。
武帝开始尝试实施募兵制。在最初阶段，他主要吸纳熟悉胡族和越族文化以及其他少数民族的人作为部队成员，不再遵循固定轮换规则。随着战争不断爆发，便更多依赖于募集来解决战斗需求。募集对象多样化，从农民和流浪者到犯罪嫌疑人甚至放弃刑罚的人员都可能被征用。而且，有时候还会通过选举形式挑选出勇敢且技能优秀者入伍。当缺额未能通过正常途径补足，便会从刑徒中抽调作战人员，并实施所谓的“七科谪”，即将罪犯、无籍之人、嗸婿商人等类别人物送往前线作战。在西汉末年，为抵御匈奴威胁，还曾大规模招募奴隶加入部队。
到了东汉时代，尽管仍然保留了一部分征调原有的系统，但由此形成的是以金钱购买代替传统徭税形式的一个新体系。这导致国家负担加重，同时也对农业生产造成影响，因为长时间离开耕作土地的小农户增加了社会经济压力。此外，这种关系也促进了一种新的依附关系出现，即将领与其私属之间建立起一种人的直接控制关系，最终导致地方势力的扩张，为后来的分裂主义奠定基础。
