วิวัฒนาการจนเป็นกองทัพไทยในปัจจุบันเกิดขึ้นในสมัยรัชกาลที่ 5 ซึ่งทรงเล็งเห็นความจำเป็นและความสำคัญของกองทัพ จึงทรงปฏิรูปการบริหารราชการแผ่นดินในด้านต่าง ๆ เน้นด้านการทหารเป็นสำคัญ ทรงสนับสนุนกิจการทหารด้วยการส่งพระราชโอรสหลายพระองค์ไปทรงศึกษาวิชาทหารในทวีปยุโรป ซึ่งทรงนำวิทยาการทหารสมัยใหม่มาปรับปรุงทางทหารของไทยจนเจริญทัดเทียมชาติตะวันตก นอกจากนี้ยังทรงตราพระราชบัญญัติเกณฑ์ทหาร ร.ศ. 124 (พ.ศ. 2448) ให้ชายอายุครบ 18 ปีบริบูรณ์ รับราชการทหาร 2 ปีแล้วปลดเป็นกองหนุน ทั้งนี้ การยกเลิกระบบไพร่ก่อนหน้านี้ ได้ทำให้เกิดระบบทหารอาชีพขึ้นในประเทศไทย

ในรัชสมัยนี้ เริ่มมีนายทหารประจำการเป็นครั้งแรก โดยได้จัดตั้งกองทัพบกและกองทัพเรือ ซึ่งแยกการบริหารออกจากกันโดยเด็ดขาด จัดแบ่งกำลังรบออกเป็น 10 กองพล[ต้องการอ้างอิง] จัดกำลังไปประจำในท้องถิ่นหัวเมืองสำคัญ จัดโรงเรียนคะเด็ตทหารมหาดเล็ก (ต่อมาคือโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า) และโรงเรียนนายเรือ เพื่อผลิตทหารประจำการในกองทัพ

ต่อมาสมัยรัชกาลที่ 6 และรัชกาลที่ 7 การจัดกองทัพได้ขยายเต็มรูปแบบ เริ่มกิจการการบินและก้าวหน้าจนสามารถสร้างเครื่องบินเองได้ จวบจนถึงสมัยปัจจุบัน (ร.8-9) กองทัพไทยได้พัฒนาเพิ่มขึ้นอีกมาก ประกอบด้วยกำลังครบทั้งสามเหล่า คือ กองทัพบก กองทัพเรือ กองทัพอากาศ ได้ดำเนินไปอย่างต่อเนื่องจนมีศักยภาพสูง และมีบทบาทเป็นที่ยอมรับในประชาคมโลก สามารถส่งกำลังทหารไปช่วยมิตรประเทศในการสงครามต่างๆ หลายครั้ง อาทิเช่น สงครามโลกครั้งที่ 1 ในยุโรป สงครามเกาหลี สงครามเวียดนาม การรักษาสันติภาพในติมอร์ตะวันออก เป็นต้น

ใน พ.ศ. 2557 เว็บไซต์โกลบอลไฟเออร์พาวเวอร์ (GlobalFirepower) จัดอันดับความแข็งแกร่งของกองทัพไทยอยู่อันดับที่ 24 ของโลก (จาก 106 ประเทศ)[2]

ในปี พ.ศ. 2562 ประเทศไทยอยู่ในอันดับที่ 26 ของโลก[3]