1936年1月，侍從室在蔣介石授意下由錢大鈞負責進行了改組。侍從室第一處主任一共調換了七次，按次序是錢大鈞、林蔚、張治中、賀耀祖、林蔚、錢大鈞、商震。第一處下設第一組（簡稱侍一組）主管經理、會計出納、醫療衛生、生活福利（包括對蔣介石個人和蔣住宅的生活安排）和交際、接待來賓等項事務。編製人員有組長、侍從副官、侍從醫官、副官科員、司書以及蔣住宅的看護、廚師、工役等。
侍從室第二組（簡稱侍二組）主管軍事參謀業務，從作戰指揮、部隊訓練、國防裝備到交通運輸，後勤補給以及人事考核等等，無所不管。
侍從室第三組（簡稱侍三組）主要任務是保衛蔣的安全，它在編製上雖屬侍一處建製，但是受侍衛長直接領導和指揮。
1939年2月，蔣介石任命陳布雷為侍從室第二處主任。侍從室第二處轄第四、第五、第六三個組。各組組長大都是同這一機構共始終的，這與侍一處有明顯的不同，大概也和陳布雷這個人十年來一直擔任侍二處主任有關。
侍從室還有第三處，是1940年到重慶後才建立的，下轄第七、第八、第九三個組，專門辦理人事，全國軍事機關科長以上人員簡曆名冊和全國薦任以上主管人員名冊。
侍從室二處各組的情況大致如下：
侍四組和侍二組同屬侍從室的核心。主管事務是政治、經濟和黨務，也包括蔣介石急辦的其他機密案件。組長陳方，江西人。他在楊永泰培養下，在南昌、武昌行營裏任過秘書。陳方，人稱江西才子，處理文書敏捷周到，對詩詞書法也有一定功力。1945年侍從室撤銷，成立政務局，陳任局長，1949年，他在香港憂憤而死。侍四組組長以外，有侍從秘書、科員、繕寫人員等，總共不到十幾個人。在蔣介石官邸工作的侍從秘書汪日章、俞國華也列在侍四組編製之內。汪、俞主要擔負機要文件保管、收發任務，蔣出發時，跟隨行動。
侍五組原是蔣介石專為儲備一批行政人員而設。最初由陳布雷自兼組長。組內沒有一定的名額，也沒有固定工作，人員一律按照上校軍銜待遇。約在1939年初，侍五組由汪日章任組長，開始主管國民黨黨、政局級人員的調查考核和安排使用業務。以後汪日章調任行政院簡任秘書，則由李惟果任組長。李係留美學生，懂外文，開始在設計委員會工作，為陳布雷所賞識。
1940年，侍從室第三處成立，以陳果夫為主任，原侍五組人事業務移交給侍三處辦理。這個組改為主管處交行政。還有蔣介石的速記人員也列在侍五組編錨之內。
侍六組主管情報業務。軍統和中統的密報文件，凡中統的用徐恩曾名義直接封送侍二處第四組，而軍統的則送侍一處第二組。其他情報則由戴笠先送侍二處，經陳布雷、陳方閱後，會同侍一處二組研究處理。1938年，國民黨政府退到武漢，由於情報來源臣日龐雜，始專由侍六組綜核一切特工組織的情報業務。
抗戰後期，侍從室還成立了一個機要組，由蔣直接掌握，受侍二處主任陳布雷的指導，專門處理蔣介石來往電報，由蔣介石的同鄉毛慶祥為組長。