该军前身一部是谭延闿所属湘军独立第9旅。1938年，谭延闿所属湘军独立第9旅扩编为第53师，1933年编入第16军；该军前身另一部是第49军第109师。1935年11，该师在直罗镇战斗中被红军歼灭后，又以河南省保安部队重建。

1938年2月，国民政府加强豫鲁皖边军事力量，以驻豫绥靖公署第16军第53师和低9军第109师合编为第90军，隶属西安行营指挥。彭进之任军长，李孙山任副军长，下辖：第53师，李韫珩任师长；第109师，赵毅任师长。该军组成后，先后参加了豫鲁皖边战役和武汉会战。1939年初，第71军第61师改隶该军；同年6月该军隶属第34集团军时，彭进之升任第17军团副军团长，李文任军长，李树森、曾志远任副军长。此时，该军下辖：第53师，曹日晖任师长；第61师，钟松任师长；第109师，胡松林任师长。同年12月，该军奉命参加了冬季攻势作战。1941年初，该军进行编制调整时，第109师调归第16军，另将第16军第28师改隶该军。此时，该军下辖：第28师，李梦笔任师长；第53师，袁杰三任师长；第61是，钟松任师长。同年1月下旬至2月上旬，该军在第5战区的编成内，参加了豫南会战，奉命在遂平、上蔡等地区阻击日军的进攻，打破了日军合围第5战区主力的企图。1944碾月，军长李文调任中央训练团后，曹日晖继任军长。1945年1月，曹日晖调走，严明继任军长，李梦笔任副军长。下辖：第28师、第53师和第61师编制不变。同年3月，该军主力参加了豫西鄂北会战，第28师、第61师分别与河南浙川、内乡地区阻击日军的进攻。1945年9月，抗日战争结束后，该军改隶第38集团军时进行编制调整，第28师改隶第36军。此时，该军辖第53师，袁杰三任师长；第61师，邓钟梅任师长。在河南洛阳、荥阳等地担任守备任务。1946年初该军奉命由河南移防陕西。同年6月，国民党军队整编时，该军被改为整编第90师，隶属整编第1军（原第38集团军）。原军长严明改任师长，李梦笔任副师长，曾文思任参谋长。原辖第53师、第61师依次改编为整编第53旅和整编第61旅，该师整编完成后，在晋南战场上多次参加了对陕北解放区的重点进攻作战，先后参加了闻夏战役、吕梁战役、沙家店战役、岔口战斗、延清战役、宜（川）瓦（子街）战役等，在宜（川）瓦（子街）战役中，该师师部及所辖两个旅被人民解放军全歼。战后，国民党军队重建整编第90师，编入裴昌会第5兵团，由兵团副司令官陈武兼任师长。

1948年9月，整编第90师恢复第90军番号，陈武任军长，原整编第53旅和整编第61旅恢复师的番号。第53师，袁致中任师长；第61师，杨荫寰任师长。该军恢复番号后，先后参加了荔北战役、西北冬季战役和西北1949年春季战役等作战。1949撵月，该军改隶第5兵团（后改隶第7兵团）时，军长陈武升专任兵团副司令，陈子干继任军长，陈华任副军长。下辖：第53师，袁致中（后张汝弼）任师长；第61师，陈华兼任师长。同年5月，该军奉命参加陕中战役，在永乐、阎家堡等地区被人民解放军歼灭两个团，另有两个营起义。7月，该军在扶0战役中被人民解放军歼灭大部，余部越过秦岭向西南逃跑。11月，该军军部和第53师于德阳、三台地区被人民解放军歼灭，第61师及其他残部参加了第7兵团司令长官裴昌会组织的起义，接受人民解放军的改编。