张自忠以带兵严格著称，训练中特别强调“夏练三伏，冬练三九”。
夏日三伏天，早晚两次下操共计4个小时，要衣帽整齐，外穿军衣，内穿白裤褂，扎皮带。连、排长带有防暑药，备中暑者服用。为的是锻炼部队在高温情况下也能打仗。他除注重射击、刺杀、投弹等基本军事科目的训练外，还很注意军事体育项目的训练及部队体质的锻炼。要求人人都会单杠的三大套（即曲身上、摇动回转、拿大顶），跑阻拦、越障碍、跳木马及在一丈多高的天桥上跑来跑去，再从天桥上拿个大顶高空飞跃而下，以锻炼身体和技能。冬日的北方经常是朔风凛冽，黄沙漫天，在这样恶劣的天气下，要练习急行军，往返100多里。夜晚，地冻如铁，则要练习破除冰冻挖沟，每连一夜要完成一排人的掘圹散兵壕。秋夏之际如遇到大雨，就演习战斗，官兵一个个被淋得像落汤鸡，回营后每人给一碗姜糖水，以防止受寒感冒。
张自忠常说：“战争之事，或跋涉于冰天雪窟之间，或驰骋于酷暑恶瘴之乡，或露营于雨雪，或昼夜趱程。寒不得衣，饥不得食，渴不得水。在枪林弹雨之中，血肉横飞，极人世所不见之惨，受恒人所不经之苦。这种精神和体力，非于平时养之有素，综之有恒，岂能堪此。练兵之宗旨，以能效命于疆场为归属，应于平时竭尽手段，以修养其精神，锻炼其体魄，精娴其技术，临阵才能有恃无恐。故习劳忍苦为治军之第一要义。”
张自忠特别瞧不起那些经看不经打的部队，对蒋介石教育训练那一套也颇有微词。他曾对人说过：“南京蒋介石办的军官学校，学员的生活待遇太优厚，培养出的学生是经不起大的战争考验的。张自忠身为长官，也坚持和士兵一样受训。炎炎盛夏，他亲自率领部队进行赤脚行军比赛，每人负重20公斤，并限定在上午11点至下午2点烈日当空的时候往返20公里。行军路上，他全然不顾路上的荆棘和滚烫的沙土，总是第一个到达终点。寒冬腊月，平地积雪很厚，张自忠就下令部队集合，官兵一律全副武装，将棉裤卷至膝盖上，不准戴手套；脱掉鞋袜，在雪地上行军和跑步。而且他也注重整饬军纪。平时，如果部下有人违反军纪，他就毫不留情，高声斥骂，并予严惩。张自忠身先士卒，严于律己，生活中对部下极为爱护，关心部属甚过关心自己。他坚持和士兵穿一样的衣服，吃一样的大锅饭，一样的光头，并且一样参加劳动。
