在桂南会战中，新桂系部队和广西地方民团发挥了一定的作用。
1945年的豫湘桂战役中，由于新桂系内部保存实力的战略思想，加之广西空虚，未能对日军的入侵做出有效反击。仅在桂平等地与日军爆发激烈战斗。在随后的桂林防守战中，桂系守军与广西民团与日军发生了激烈的战斗，日军使用了毒气，其中发生了七星岩（桂林）八百壮士击毙三倍来犯日军，最后全员殉国的壮烈事迹。桂林被攻占后，几乎全城被毁坏。
1945年抗战胜利后，在安徽的新桂系部队与共产党的中国人民解放军发生了战斗。尤其是中国人民解放军第二野战军部队进行“千里跃进大别山”战略进攻后，国民政府调集中央军与滇军，新桂系，粤军等部队与解放军进行了多次战斗。由于解放军避开战斗力较强的中央军和新桂系部队，不停的打击战斗力较弱的粤军，滇军，使得国民政府对大别山地区的进攻多次失利。随着解放军势力的不断增强和华东，中原战场上国民革命军的逐渐失势，新桂系部队逐渐退出安徽省。
1947年，李宗仁获选为中华民国副总统。随后，白崇禧被任命为华中剿总司令，控制了近30万部队。新桂系势力再次膨胀。
1948年冬，三大战役之后，蒋介石的中央军系受到严重打击。新桂系成为国民党内部军事实力最强大者，李宗仁趁机逼蒋下野，以中华民国代总统的身份与与共产党展开谈判，此时，中共已基本控制长江以北的大片土地，中共调集了一百多万兵力部署于自武汉至上海的长江北岸，准备渡江进攻。最终国共谈判未成，中国人民解放军发起渡江战役，国民政府的长江防线崩溃。在随后的半年时间内，中国人民解放军攻占了江南地区。
随后，由于白崇禧的指挥得当，在湖北、湖南，解放军都无法捕捉新桂系部队的主力进行决战。新桂系部队还对国军将领陈明仁投向共产党的部队进行了攻击和收编，使陈明仁的部队损失近五万多人。随后，在湘南青树坪，解放军第四野战军一个师因冒进，遭到新桂系三个主力军的围攻，损失3000多人。
1949年10月，解放军第四野战军抓住一个偶然的战机，发动了衡宝战役。此战消灭新桂系主力部队第七军和其他部队约五万人。白崇禧指挥新桂系部队退入广西。随后第四野战军以长距离迂回追击作战，联合第二野战军，第一野战军在雷州半岛，贵州等地对新桂系部队进行大包围。最后攻入广西，将新桂系十余万部队消灭。新桂系首领李宗仁在衡宝战役后，对时局彻底失望，加之蒋介石复出，于是避居美国；白崇禧则在中国人民解放军攻占广西之前，前往台湾；黄绍参加了“中国国民党革命委员会”，并参加了中共召开的“政协”，投向中共；黄旭初则前往香港，接受了国民政府的任职，组织国共两党之外的“第三势力”进行活动，但并无成效。新桂系军阀至此最终失败并逐渐消亡。
随后，新桂系还组织了多次在广西境内反抗中华人民共和国政府的活动，并持续到五十年代中期，但最后都以失败告终。其中，新桂系在北伐时期的著名人物钟祖培，组织了反抗中华人民共和国的暴动，并且率反抗武装攻入恭城县城，对恭城造成严重破坏。在暴动被中国人民解放军平定后，钟祖培被判处死刑并公开枪决。在各地的反抗活动逐渐被平定的同时，新桂系留在广西的势力基本上被中华人民共和国政府铲除。
在中国人民解放军攻占广西之后，约有五万新桂系部队退入东南亚越缅泰边境。后来这些部队逐渐被迁往台湾的中华民国国民政府直接控制，不再是新桂系军阀的部队。
李宗仁长期侨居美国，后在程思远等人的安排下，于1965年7月18日“叶落归根”返回中国大陆，但并未参与政治活动，只是在中国大陆进行参观访问，随后因病于1969年逝世。白崇禧在迁往台湾的中华民国国民政府内部担任虚职，1966年12月2日死亡，死因尚存争议。有说法认为其是急病死亡，亦有说法认为白崇禧为蒋介石以特工手法致死，或是与张姓护士过夜发生“马上杀”。而黄绍于反右开始后受到迫害，于1966年8月31日自杀，但于1982年被“中国国民党革命委员会”恢复名誉。黄旭初则于1975年11月19日病死于香港。
新旧桂系的功过
桂系军阀是民国时期以广西为主要基地，以广西籍军政人士为主的地方军阀。但新旧桂系军阀所控制的地域，并不仅限于广西。在相当长的时间内，广东，湖南，湖北，安徽等都是桂系军阀的势力范围。当时属广东管辖的钦廉地区（今广西钦州，北海，合浦，防城），也长期被新桂系控制。
桂系军政人物中，亦有不少其他省籍的人士，除广西籍外，主要是湖北籍，比如胡宗铎等人。另外，不少民国时期的广西籍军政人士并非桂系人物，如广西梧州人李济深为粤系人物，广西容县人何柱国则为东北军人物。另外，根据现在的行政区划分，粤系首领陈济棠籍贯为广西钦州，其并非桂系人物。
桂系部队，又称桂军。也并非全部兵员来自广西。在民国史研究上，对民国时期哪些部队属于桂系部队尚有争议，除广西籍士兵组成的第七军、第四十八军、第三十一军、第四十六军、第八十四军五大新桂系军力之外，尚有部分原唐生智的湖南部队，以及在国共内战期间受“华中剿总”指挥的部队亦通常被研究者作为桂系部队。但有些长期受到桂系军政人物指挥的部队，却不被认为是桂系部队，如抗战时期在第五战区指挥下的孙连仲、张自忠、池峰城的西北军。
广西历史上一直处于边远落后之地，科教文卫建设都十分落后。历史上广西籍人士也极少得以登上影响中国的政治舞台。桂系军阀首开广西政治势力影响政局之先河。
旧桂系势力主要人物出身封建官僚，政治经济素质相对较低，加之统治广西时间较短，除了争夺地盘之外，所起影响极其有限。
新桂系势力主要人物出身中下级军官，受过一定程度的民主思想影响，军事、政治、经济素质相对较高。海峡两岸史学界都对新桂系促成两广联合，促成国民政府北伐以及在北伐战争中的战功给予肯定评价。但中华人民共和国史学界认为新桂系应对北伐大革命的失败，即四一二政变负主要责任，而且杀害了部分以共产党为首的左派政治势力，所以长期对新桂系作为一股军阀势力进行批判。中华民国史学界则认为新桂系作为军阀，多次争夺国民政府的领导权，应该对国共内战中国民政府的失败负一定责任。
新桂系势力提出“三自”、“三寓”政策，开办广西大学，招揽人才。使广西的政治、经济、科技、工业、教育、文化、卫生、交通、航运等各方面相继近代化，得到长足的发展，这些功绩都得到海峡两岸史学界的肯定。另一方面，新桂系势力因为阶级的局限性，对广西境内的少数民族有所压迫，同时以贩运鸦片，征收“特税”来增加财政收入，这些政策都受到海峡两岸史学界的否定。
桂系中的特殊人物
俞作柏（1889～1959年），中将，桂军高级将领，民主人士。广西陆军速成学堂毕业。
广西北流人，俞作豫的兄长（俞作豫1929年以后与李明瑞等人起义，成为红军将领），李明瑞的表兄。
在广东护国军讨伐袁世凯时，任参谋、连长等职。粤桂战争以后，被粤系陈炯明任命为粤桂边防军李宗仁第三路军第一统领，下辖俩营。亲历过李宗仁等桂军将领发起的统一广西的战争。曾于1923年担任黄绍“广西讨贼军”【参谋长是白崇禧】团长。参加过1924年征讨桂系陆荣廷战役。又随李宗仁、黄绍的“定桂讨贼联军”驱逐了陆荣廷残部；对抗沈鸿英、拥护孙中山先生。
1925年，参加广东东征战役。其间曾于10月，南征占据琼崖的邓本殷军队，就任粤军名将陈铭枢将军的南路军副总指挥。月底，任南路联军第四路军总指挥，连战连捷、所向披靡。11月30日攻下廉州。
1926年任广西省政府农工厅厅长，切实执行新三民主义三大政策。5月，任黄埔军校南宁分校【中央军事政治学校第一分校（即：广西分校）】校长。在国民革命军北伐时期，曾经与李宗仁第七军第二旅少将旅长（兼任第三团团长）李明瑞支持工农运动，与共产党保持合作。
1927年“四一二”以后，驻沪、粤、桂等地的国民党新军阀相继背叛国民革命。黄绍认为他同情和支持工农运动，开除其国民党党籍。被迫去香港。1929年蒋桂战争中，李明瑞和杨腾辉的两个师归蒋中正，李宗仁、白崇禧、黄绍败走香港。7月，俞作柏在南宁就任广西省政府主席。违背蒋令其对桂系“根本铲除”之命令，收编桂军残部。为了防止蒋吞并广西，组建广西编遣分区教导总队【由南宁警备司令张云逸（共产党员）领导】，培养初级军政干部。9月，没有听从中共中央代表邓斌（邓小平）的劝阻，响应了粤军张发奎反蒋战争，任汪精卫“护党救国军”南路总司令，同广西绥靖司令李明瑞进军粤境，被陈济棠等广东将领所败。10月，又去香港。
张云逸的教导总队以及广西警备第四、第五大队后来参加了广西百色、龙州起义。抗战时期，为了积极抗日，俞作柏曾经担任苏皖浙‘忠义救国军’副总司令。后因不愿跟随戴笠推行消极抗日、积极反共的政策，愤而来到四川重庆。解放战争时期又赴港，拥护国统区‘反内战、反迫害、反饥饿’民主运动。1956年应邀来到广东广州，任广东省政协委员、广东省人民政府参事室参事、全国政协委员等。1959年在广州市去逝。
李明瑞（1896～1931）
中国百色和龙州起义领导人。广西北流人。1918年入云南讲武堂韶州（今韶关）分校炮科学习。1920年毕业后在桂军中任连长、营长、团长。1926年起任国民革命军第7军旅长、师长、副军长。在北伐战争中，率部参加贺胜桥和德安等战役，被誉为虎将。1929年6月，任广西绥靖司令兼整编第15师师长。10月誓师反对蒋介石失败后，参加中国共产党领导的革命斗争。同年12月和翌年2月与邓小平、张云逸、俞作豫等领导左右江起义，创建革命根据地，任中国工农红军第7、第8两军总指挥。1930年初加入中国共产党。同年11月，奉命与邓小平、张云逸等率第7军离开右江苏区，在桂黔湘粤赣边界地区转战中，指挥奋战梅花村、强渡乐昌河和崇义突围等战斗，摆脱国民党军的围追堵截，于1931年春胜利到达湘赣革命根据地。根据中共第1方面军总前委决定，他任河西总指挥部总指挥，统一指挥赣江以西部队，取得安福等战斗的胜利，配合了中央苏区第2次反“围剿”。5月任第7军军长，7月率部东渡赣江，到达中央苏区，在江西兴国与1方面军主力会合，参加第3次反“围剿”，战功卓著。1931年10月，在“肃反”扩大化中被诬陷杀害于江西省雩都县（今于都县）。
1945年平反昭雪，追认为革命烈士。