В годы Гражданской войны 1918—20 строительство РККА и РККФ велось в исключительно трудных условиях. Экономика страны была подорвана, железнодорожный транспорт дезорганизован, снабжение армии продовольствием осуществлялось нерегулярно, вооружения и обмундирования не хватало. Армия не располагала необходимым количеством командных кадров; значит. часть офицеров старой армии была на стороне контрреволюции. Крестьянство, из которого в основном комплектовался рядовой и младший командный состав, разорённое 1-й мировой войной 1914—18, не склонно было идти добровольно в армию. Все эти трудности усугублялись саботажем старого чиновничьего аппарата, буржуазной интеллигенции и кулачества.

  С января по май 1918 РККА и РККФ комплектовались добровольцами, командный состав (до командира полка) выбирался; численность добровольческих частей была крайне недостаточной. К 20 апреля 1918 Красная Армия насчитывала всего 196 тыс. чел. Комплектование армии добровольцами и выборность командного состава не могли обеспечить создание массовой регулярной армии, которая была необходима в международной обстановке и в условиях расширения масштабов Гражданской войны. 4 марта 1918 для руководства военными действиями и организацией армии был образован Высший военный совет. 8 апреля СНК принял декрет об учреждении волостных, уездных, губернских и окружных комиссариатов по военным делам, 8 мая вместо Всероссийской коллегии по формированию Красной Армии был создан Всероссийский главный штаб (Всероглавштаб) — высший исполнительный орган, ведавший мобилизацией, формированием, устройством и обучением войск. Декретом ВЦИК 22 апреля было введено всеобщее воинское обучение трудящихся (Всевобуч), командный состав стали назначать органы военного ведомства. В связи с нехваткой квалифицированных командных кадров в армию и на флот привлекались бывшие офицеры и генералы; был образован институт военных комиссаров.

  10 июля 1918 5-й Всероссийский съезд Советов принял постановление «Об организации Красной Армии» на основе всеобщей воинской повинности трудящихся в возрасте от 18 до 40 лет. Переход к обязательной воинской службе позволил резко увеличить численность Красной Армии. К началу сентября 1918 в её рядах насчитывалось уже 550 тыс. чел. 6 сентября 1918 одновременно с объявлением в стране военного положения вместо Высшего военного совета был создан Реввоенсовет Республики (РВСР), в функции которого входило оперативное и организационное управление войсками. В сентябре 1918 РВСР были переданы функции и личный состав Наркомата по военным делам, а в декабре 1918 — Наркомата по морским делам (вошёл в состав РВСР в качестве Морского отдела). РВСР руководил действующей армией через своего члена — главнокомандующего всеми вооруженными силами Республики (главкома: с сентября 1918 — И. И. Вацетис, с июля 1919 — С. С. Каменев). 6 сентября 1918 был учрежден Полевой штаб Реввоенсовета Республики (10 февраля 1921 объединён с Всероглавштабом в Штаб РККА), подчинённый главкому и занимавшийся подготовкой войск и руководством военными действиями.

  Партийно-политическая работа в армии и на флоте осуществлялась ЦК РКП (б) через Всероссийское бюро военных комиссаров (создано 8 апреля 1918), которое 18 апреля 1919 по решению 8-го съезда партии было заменено отделом РВСР, переименованным 26 мая 1919 в Политическое управление (ПУР) при РВСР, одновременно являвшимся отделом ЦК РКП (о). В войсках партийно-политическая работа проводилась политотделами и партийными организациями (ячейками).

  В 1919 на основе решений 8-го съезда партии завершился переход к регулярной массовой армии, с крепким пролетарским, политически сознательным, кадровым ядром личного состава, единой системой комплектования, стабильной организацией войск, централизованным управлением и действенным партийно-политическим аппаратом. Строительство Вооруженных Сил СССР проходило в острой борьбе с «военной оппозицией», которая выступала против создания регулярной армии, защищала пережитки партизанщины в управлении войсками и ведении войны, недооценивала роль старых военных специалистов.

  К концу 1919 численность Красной Армии достигла 3 млн. чел., к осени 1920 — 5,5 млн. чел. Удельный вес рабочих составлял 15%, крестьян — 77%, прочих — 8%. Всего за 1918—20 было сформировано 88 стрелковых и 29 кавалерийских дивизий, 67 авиаотрядов (300—400 самолётов), а также ряд артиллерийских и броневых частей и подразделений. Имелись 2 запасные (резервные) армии (Республики и Юго-Вост. фронта) и части Всевобуча, в которых проходили подготовку около 800 тыс. чел. За годы Гражданской войны 6 военных академий и свыше 150 курсов и школ (октябрь 1920) подготовили из рабочих и крестьян 40 тыс. командиров. На 1 августа 1920 в Красной Армии и на флоте насчитывалось около 300 тыс. коммунистов (около ¹/₂ всего состава партии), являвшихся цементирующим ядром армии и флота. Около 50 тыс. из них пали смертью храбрых в ходе Гражданской войны.

  Летом и осенью 1918 действующие войска начали сводиться в армии и фронты во главе с революционными военными советами (РВС) из 2—4 членов. К осени 1919 насчитывалось 7 фронтов, каждый из 2— 5 армий. Всего во фронтах было 16—18 общевойсковых армий, одна Конная армия (1-я) и несколько отдельных конных корпусов. В 1920 была сформирована 2-я Конная армия.

  В ходе борьбы с интервентами и белогвардейцами использовалось главным образом вооружение старой армии. Вместе с тем принятые партией чрезвычайные меры по налаживанию военной промышленности и беспримерный героизм рабочего класса позволили перейти к организованному снабжению Красной Армии оружием, боеприпасами и обмундированием советского производства. Среднемесячный выпуск винтовок в 1920 составил более 56 тыс. шт., патронов — 58 млн. шт. В 1919 авиационные предприятия построили 258 и отремонтировали 50 самолётов.

  Вместе с созданием Красной Армии зародилась и развивалась советская военная наука, основывающаяся на марксистско-ленинском учении о войне и армии, практике революционной борьбы народных масс, достижениях военной теории прошлого, творчески переработанных применительно к новым условиям. Были изданы первые уставы Красной Армии: в 1918 — Устав внутренней службы, Устав гарнизонной службы, Полевой устав, в 1919 — Дисциплинарный устав. Большим вкладом в советскую военную науку явились ленинские положения о сущности и характере войны, роли народных масс, общественного строя, экономики в достижении победы. Уже в то время отчётливо проявились характерные черты советского военного искусства: революционная творческая активность; непримиримость к шаблону; умение определять направление главного удара; разумное сочетание наступательных и оборонительных действий; преследование противника вплоть до полного его уничтожения и др.

  После победоносного окончания Гражданской войны и нанесения решительного поражения объединённым силам интервентов и белогвардейцев Красная Армия была переведена на мирное положение и к концу 1924 её численность сократилась в 10 раз. Одновременно с демобилизацией проводилось укрепление Вооруженных Сил. В 1923 был воссоздан объединённый Наркомат по военным и морским делам. В результате военной реформы 1924—25 был сокращён и обновлен центральный аппарат, введены новые штаты частей и соединений, улучшен социальный состав командных кадров, разработаны и внедрены новые уставы, наставления и руководства. Важнейшим вопросом военной реформы был переход к смешанной системе комплектования войск, которая позволяла иметь в мирное время небольшую кадровую армию с минимальной затратой средств на её содержание в сочетании с территориально-милиционными формированиями внутренних округов (см. Территориально-милиционное устройство). Кадровыми оставались большинство соединений и частей приграничных округов, технические и специальные войска, ВМФ. Вместо Л. Д. Троцкого (с 1918 — наркомвоенмор и председатель Реввоенсовета Республики), стремившегося оторвать Красную Армию и флот от партийного руководства, 26 января 1925 председателем Реввоенсовета СССР и наркомом по военным и морским делам был назначен М. В. Фрунзе, после смерти которого наркомом стал К. Е. Ворошилов.