冷兵器时代由于兵器的杀伤范围相当有限，因此能够将兵器杀伤力高度集中的密集战斗队形是制胜的法宝。这种战斗队形在中国古代称之为“阵”，不同的战斗队形的排列组合方法称之为“阵法”。阵法的变化很多，也有各种名称，古代谈论战法、训练军队，最重要的内容就是阵法，是国家军事制度的重要内容。
早期战争中的战斗队形情况已不可考，现在大致可以明了的最早的阵法是西周时期以战车为主力的阵法。根据蓝永蔚《春秋时期的步兵》等论著的考证，当时每辆战车配备一定数量的“徒”（步兵），“徒”分为几个小组（两），分布在战车周围，组成基本的战斗单元。步兵战斗小组在战车正前方时称为“前拒”，在战车两侧前方的称“角”，平行两侧的为“队”，在战车后方的称“墩”。当时的战车冲击力强而向两侧机动的性能很差，因此整个战斗队形由各个战斗单元组成一字排开的横阵，一般分为左、中、右三个编队，两侧编队向前突出的叫“角”，或分别叫“左拒”、“右拒”。在作战开始前，战车排列成一列横队，战车与战车之间的空隙由步兵的战斗小组填充。战车全速冲锋时，步兵在两侧和后方提供护卫；在对方战斗队形被冲散后，步兵追赶上去扩大战果；如果战车冲击受阻，步兵进到战车前组成防线帮助战车掉头撤退。在整排横阵之后有预备队“游阙”，辎重车队及其护卫步兵。
随着战争规模以及作战地域的扩大，原来只“战国水陆攻战纹鉴”上的步兵作战图起辅助作用的步兵在战斗中的作用越来越大。每一战车配备的步兵越来越多，步兵的战斗小组也逐步严密，步兵的各种兵器搭配组合，形成一个个的“方阵”，本身就成为一个完整的战斗单元，不再是战车的附属。这种方阵据后人考证是每五人为伍，五伍为“两”，由一名甲士“两司马”指挥。公元前541年晋军在太原附近的“大卤之战”中，索性将全部车兵编入这种步兵的战斗队形，组编为大的步兵阵势，得以大败狄人。不过关于这次战役中晋军组编的战斗队形的具体细节，史书记载不详。据后人考证，当时是将全部士兵组编为五个独立的大战斗队形，前出的一个号为“偏”（大约有1875人），用来诱敌；“偏”后边面有“两”（大约有3650人），用来接应“偏”；两侧各部署了“左角”和“右角”，左角有大约2100人，号为“参”，右角有大约6000人，号为“专”，从两侧向内合击；主力部队“后军”，有9000人左右。战斗开始后前出的两支战斗队形互相接应将敌军引诱到主力部队面前，然后两侧的“角阵”向内合击，一举粉碎了敌军。这个阵势被后人称之为“崇卒之阵”。
战国时代步兵战阵交锋成为最主要的作战形式。根据后人考证，当时最基本的战斗队形是密集小方阵，以“伍”的纵队为基础，每10个“伍”的纵队排列为“队”（5×10）；两个队组成“伯”，可以横排（5×20），也可以重叠（10×10）；两个“伯”组成“曲”，同样可以横排一列（5×40），或重叠四队（20×10），或并列（20×10）。一般战斗中以“曲”为基本单位，用各种方法将曲再组编为大的战阵。
《孙膑兵法》专门有“十阵”篇，记载了10种阵势：方阵、圆阵、疏阵、数阵、银行之阵、雁行之阵、钩行之阵、玄襄之阵、水阵、火阵。后两种阵势是讲水战和火战，实际上与阵法无关，即使是《孙膑兵法》一书本身也称“用八阵战者，因地之利，用八阵之宜”，可见实际上步兵战阵主要是八种。以后各代都以这八种基本阵法而加以变化。所谓的“八卦阵”或许就由此以讹传讹。
方阵是将一个个小方阵“曲”组成的长方形的大方阵，战地指挥部“中军”在方阵之后。小方阵为了集中发挥兵器的杀伤力是相当紧凑的，而大方阵内则必须有间隔，才可以机动兵力。因此有“阵间容阵”的说法，即在小方阵之间要间隔一个小方阵的距离。《孙膑兵法》主张方阵应该是中间兵力薄弱、两翼兵力加强，以引诱敌军在中间投入主力，便于本军两翼包抄合击。
圆阵是将“曲”排成环形，中军位于环形之内。这是一种在战地进行的环形防御阵型。
疏阵是将“曲”尽量分散，可以将以上的基本阵型都列为稀疏的战斗队形，加大各行列的间隔，用以迷惑敌军。
数阵是密集的阵型，和疏阵相反，将各个小方阵的间隔缩小，用来进行近战格斗。
锥行之阵，是一个尖角向前的三角形的攻击阵型，用来冲击分割敌军阵型。后世称之为“牡阵”。
雁行之阵是向前或向后的八字形阵型，两翼的小方阵梯次排列。向前的雁行之阵是用来包抄敌军的，两翼小方阵向前梯次展开攻击，中间的小方阵掩护中军。向后的雁行之阵则可以防守，或做撞城式的中间突破攻击。如果两翼向前成纵队、中间的方阵排列较宽，就是“箕形阵”或“牝阵”，可以用中间的一个小方阵引诱敌军进行中间突破而遭到两翼的包抄。
钩行之阵是“前列必方、左右之和必钩”的阵型，就是基本排为横型阵势，而两翼略向后弯曲，以保障翼侧安全。
玄襄之阵是一种“迷阵”、假阵，没有正式的阵型，主要是指迷惑敌军。利用地势多树旌旗，擂鼓鸣金，扬尘喧哗，使敌军判断错误。
现在还没有史料能够直接证明《孙膑兵法》所说的这八种阵法就是当时普遍采用的战阵，只能推测这应该是作战经验的总结。秦汉以后的步兵战阵的情况也相当模糊，只有唐朝杜佑《通典》一书记载的唐朝名将李靖的一些语录，使我们可以得知唐朝步兵的主要战斗队形。
李靖的阵法被后人总称为“七军六花阵”。其基本的战斗单元是“队”。和古代的方阵不同，李靖将以近战格斗为主的步兵“队”阵型改为锥形，每一队的“队头”站在全队最前列，身后是旗手“执旗”，旗手后面是两个护旗手“慊旗”，以后是五排步兵，按照7、8、9、10、11人排列，每排比前排多一人，使每一个前排士兵能得到在侧后方两个战友的支援。“队副”站在全队最后，“执陌刀，观士兵不入者便斩”。显然这是一个在向敌军发起进攻时的阵势。队与队组合成一个大的战阵，一般情况下为横阵，第一线排列“战队”，每三个队组成一个三角形的大队，突前的队为“战锋”；第二线步兵兵力略少于与第一线，排列“驻队”，以队为单位占据第一线大队与大队之间的间隙位置，并在两侧部署兵力相当于驻队一倍的骑兵队；第三线部署“奇兵”（预备队），以队为单位横向展开，兵力略少于第二线。
如果是在山地作战，横阵难以展开，李靖主张将进攻阵势改为“竖阵”。将弩兵、弓兵、战锋分别编队，依次一一竖向排列，后方并列驻队，一齐闻鼓声发起冲锋。显然是企图依靠弩、弓兵密集发射箭矢打开缺口，战锋队乘势向前格斗；如果进攻受阻，第二波再如法炮制。
李靖以2万人、其中1.4万人为战斗兵的部队为例，主张编成七个军：前军、后军、左军、右军、中军、左虞侯军、右虞侯军。中军是指挥部所在地。作战时可以将七个军成一字形排开为“横阵”，每个军按照上述基本阵法排列阵势，军与军之间有间隔，中军位于中央，并在最右方部署“奇兵”。这是一个可以机动的基本阵势。在追击战时可以改为“雁行阵”，以右虞侯军突前，两边梯次排列其余六军。在驻扎以及防守时可以将中军位于中央，其余六个军环绕中军部署，这被后世称之为“六花阵”。
历代最重视阵法的莫过于宋朝。宋朝最大的军事威胁始终来自于北方的游牧民族骑兵，而宋朝因为丧失了放牧马匹的优良草场，一直组织不起像样的骑兵与之抗衡。为了在野战中取得优势，宋太祖亲自制作了“御制平戎万全阵图”，试图以绵密纵深的阵势来抵御骑兵的冲击。这个阵法是一个空前的大阵，以11万多名步兵组成三个方二里的大方阵，每个方阵周遭每五步就排列大车一乘、步兵22人，1400多乘大车围起的阵地内还有5000名步兵为预备队。在这三个大方阵外部署骑兵，前、后两阵各5000骑兵，东、西稍阵（即两翼）各1万骑兵。总兵力达到14万多人，展开的正面宽达17里。这个阵势似乎是要等对方骑兵先进攻，再来后发制人。这张阵图算是宋朝皇帝的传家宝，代代相传，可是显而易见的是，总是力求按照这张阵图去作战的宋朝军队既没有能够“平戎”，也没有能够“万全”，北宋初期对辽、西夏的战争史几乎就是一整部败仗记录。
北宋后期的《武经总要》一书记载了当时宋朝军队使用的一些主要的阵法，号为“本朝八阵”。该书以指挥1.4万人的军队（50人为队，共200队步兵，80队骑兵）为例，图示了这八种阵法。其基本的阵势是四方形的方阵。组成“牝阵”时，左右两翼向前伸出一支小部队，比前代的倒八字的“箕阵”要保守得多。组成“牡阵”时，前军以弓、弩队为首，以下战锋队、战队依次展开，形成锥形攻击阵势，而主力仍组成四方的阵势。组成所谓“冲方阵”，实际仍然是四方形的方阵。组成“车轮阵”（也就是“圆阵”）时，与唐“六花阵”相仿，排列六边形的阵势。“罘阵”是将前、后军展开为横队，主力在中央为纵队，横队搜索，主力突击。“雁行阵”是八字形的阵势。“容辎重方阵”，是防守的阵势，将辎重车辆围护在中央。总的来看都是以密集、但机动性较差的步兵方阵为主体。
南宋初年吴磷在今陕甘一带组织防御，为对付金军骑兵冲击，又设计“迭阵”。作战时以铁链连接的拒马挡在阵前，第一排为长枪兵，坐在地上，树起长枪以屏障身后的弓箭手；第二排为最强弓手，第三排为强弩手，采用跪姿发射；第四排为神臂弓手，采用立姿发射。敌军至百步内，神臂弓发射，70步距离时，强弓、强弩齐射。然后两翼骑兵转到阵前掩护第二拨步兵上前列阵。这一战术以步兵轮番上前发射箭矢来代替贴身肉搏，收到一定的效果，1141年吴磷就以迭阵在剡家湾（今甘肃天水东北）打败呼珊率领的3万金军。
明朝时火器开始大量装备军队，对于传统步兵战术有很大的推动作用。有头脑的指挥官开始探索如何更好地发挥火器的作用。其中最成功的是戚继光，他改革了传统的步兵战斗队形，并且能够因地制宜，针对不同的敌军采用不同的步兵战斗队形，使传统的步兵战阵发生了重大的变化。
在东南沿海地区与倭寇作战时，戚继光注意到倭寇擅长短兵近战格斗以及伏击、奇袭战术，针对敌军这一特点，他设计的基本战术是以长兵顶住敌军，不让敌军的快刀发挥作用，并将行军队形和作战队形结合在一起，随时可以投入战斗。他编练的“戚家军”每伍由两个长枪兵、一个狼筅兵、一个锐钯兵、一个藤牌（或长牌）兵组成，两个伍组成的队由一名队长指挥。平时行军队形号为“鸳鸯阵”（两列纵队）：两个藤牌或长牌兵在前，队长居右侧指挥，后面依次是两个狼筅兵、四个长枪兵、两个锐钯兵。分伍为单列纵队行军，也是同样的顺序。在遭遇倭寇突袭时，两列纵队即展开排列为“三才阵”的横队：队长居中，两边由狼筅护卫、身后两侧是锐钯兵支援，两边各有一组由藤牌或长牌并护卫的长枪兵，这样的阵势使倭寇被狼筅顶在远处无法靠近，无法使用快刀，相反会被长枪戳伤；一列纵队展开“小三才阵”：狼筅兵居中、两侧为长枪兵，藤牌兵及锐钯兵分守左右两翼。在足以展开的地形上，遇有敌情全军集结，中军居中，各营分别组成5×5（队）的方阵占据中军前后左右位置，形成十字形的阵势。前营向前方发起攻击时，左右两个营分别从两侧包抄敌军，后营分队插入前营各队之间的间隙，增加攻击密度。如果是在预设阵地与敌军作战，在前方两侧设鸟枪伏兵，三个营大致成钝三角，中军居中后方策应，引诱敌军发起攻击后，伏兵猛烈射击，全军出击，割裂敌军予以歼灭。如果战斗不利，也强调各营、各哨、各队要相互接应，逐次掩护。
戚继光调防北方后，针对蒙古骑兵突袭战术，又另行制定战术，强调发挥火器的远距离杀伤作用。他重新整编军队，将步兵战术改造为以发挥火力为作战手段，以车辆作为掩护，步兵战阵以火力车辆为核心。所谓以车“束部伍”，以车“为营壁”，以车“代甲胄”。每车装备两门佛郎机火炮，四枝鸟铳。士兵24人，分为“奇、正”两队：正队10人，六名佛郎机炮手，两名火箭手，两名弓箭手，一名舵工，一名车正；奇队四名鸟铳手，两名快枪手，两名藤牌/火箭兵，两名锐钯/火箭兵，一名火兵（炊事员），一名队长。在敌骑兵来袭时，100步内听天鹅声喇叭为号，鸟枪一齐开火，然后快枪开火，锐钯兵上前架起火箭发射，弓箭手再发射弓箭。敌军接近至30步内，听号令全队出战，排列鸳鸯阵，快枪手掉转快枪以枪当棍，鸟枪手弃枪换用长刀。当中军擂三通鼓时，不拘阵势，必须尽数“上前血战”。敌军退走，听鸣金声，撤回重整阵势，防备敌军回头突袭。这一战术将火器和冷兵器结合使用，但看来戚继光估计在冷兵器掩护下仍旧难以重新装填火器，因此才明确火器一次齐放后即改为冷兵器格斗，只有在依托车辆防守作战时，才强调轮番开火射击，并说明在敌军逼近时还是要步兵出阵格斗，暴露出当时的各类火器发射速度过慢的致命缺陷。
明末兵部尚书孙承宗督师辽西，进一步发展步兵使用火器的战术。他改编军队，五人为伍，二伍为什，二什为队，共25人，配备一辆装运火器的偏箱车，装备佛郎机火炮二门，鸟枪二枝，三眼枪六枝。各什有一伍由三名三眼枪手，一名鸟枪手，一名火箭兵组成；另一伍三人为佛郎机炮手，一名火弩手，一名长枪兵。各队环绕成基本的车营方阵，可以变化为曲阵、直阵、锐阵等阵势。作战时强调要“枪用连环、炮用叠阵”，靠发扬火力杀伤敌军。不过当时的火器并不比戚继光时有什么明显的改进，要不间断射击实际上是不可能的。在鸟枪、佛郎机、三眼枪、火箭轮番发射后，还是需要近战格斗。孙承宗以这种编制和战术编练了8万人的部队，使用火器的士兵要占到三分之一，在一段时间里比较有效地阻止了满清向关内的扩张。
清朝入关后组建的绿营兵部队，继承了明后期强调火器杀伤力的传统，但是不再以战车为野战掩体和编制单位，这或许是考虑到在绿营兵和八旗兵配合作战时，只要发扬了火力后，八旗骑兵就足以对付敌军骑兵。也有可能是为了防止绿营兵获得对抗八旗骑兵的实力。绿营兵具体作战编制以及战术不详，很可能基本沿袭了明末的配备，三分之一左右的士兵是操作火器的。而在很长一段时间里，与清军作战的各种军队明车营方阵图往往是没有任何火器装备的，被清军枪炮一轰就支撑不住，因此清军能够屡屡获胜。太平军兴起后，在与绿营兵的作战中很快掌握其弱点，在百步开外遭到射击后，仍然冒死前进，以投掷火罐打乱绿营兵阵型，然后以密集的藤牌护身，贴近绿营兵以长枪猛戳，同时集中火器抵近猛烈射击。绿营兵来不及装填枪炮，又毫无决死战斗的勇气，也没有任何防护装备，在近战中死伤累累，很快就会溃败。
曾国藩等人组建起湘军后，认真总结绿营兵战术的缺陷，也仔细研究了太平军的战术。曾国藩因此仿照戚继光的战术，强调火器与冷兵器的结合使用。但是不再将火器兵与冷兵器兵混编为小队，也不采用战车，而是以哨为基本战斗单元，每哨有两队抬枪（各有抬枪3杆）、两队小枪（各有鸟枪10杆）、四队刀矛（每队10人），作战时尽量依靠发扬火力杀伤敌军，必须在百步以内才可以发出射击命令。抬枪先发射，然后鸟枪兵分三层射击：每层两人卧射、两人跪射、两人立射，射击后迅速从两侧绕到阵后装填；第二层、第三层依次射击。如果敌军已冲到阵前，则由刀矛队以一字阵（一行横队）或二字阵格斗掩护，鸟枪手装填结束后继续开火。
由于太平军没有骑兵，步兵冲锋速度较慢，因此有利于湘军的火器战术发挥作用。但是太平军人多势众，士气高昂，特别是后来也装备了大量火器，在野战中仍然经常击败湘军。因此曾国藩又确定尽量依托营垒工事发扬火力的战术。这可以说是“营阵”。湘军的“扎营之规”要求每支部队到达目的地后，必须寻找地势较高的地方扎营，中军居中，四哨分布前后左右。挖壕筑墙，遍布花篱（拒马）。墙以土筑，包砌土坯，要高八尺、厚一丈；壕要一丈五尺深，最好多道；花篱用长五尺的粗木尖头桩，三尺埋土中，最好要有五六层。限四小时完工。扎营前不得休息，也不可作战。尽量不主动出击，引诱敌军来攻，使敌军暴露在火力网下，在枪炮装填的间隙无法靠近肉搏。这称之为“结硬寨，打呆仗”。即使进攻城市，也使用这一战术，以己方营垒围困敌方阵地致胜。
在野战中，湘军注意到当时陆续从西方引进的枪炮射程远、精确度高，可以远距离杀伤敌军，因此极端重视作战地形，要求抢占便于发扬火力的地势。每次作战前主将必须亲自察看地形，绘制地图，复制后召开作战预备会议，要求各级军官都明了作战地域的地形，制定计划。作战中尽量依托有利地势发扬火力，即使战败也可以火力掩护交替撤退，不至于溃散。
湘军的战术代表了中国军队从冷兵器格斗战术过渡到发扬枪炮火力战术的最高水平，随着西方近代枪炮的引进，湘军和继起的淮军中刀矛兵迅速减少，到太平天国、捻军等反清起义被镇压后，这两支军队的主力部队已几乎全部使用枪炮作战，其战术也逐渐过渡到近代散兵战术。