1928年7月，国民革命军第一集团军第十七军所属第53、第55师与北伐军总司令部警卫团合并缩编为第11师，时下辖三旅六团。编成后，师部和直属部队驻芜湖，第32旅驻杭州。1929年3月，该师隶属第3军参加讨桂。3月30日到湖北武宁。5月到襄阳。9月裁第33旅旅部，师改辖两旅六团。10月，该师隶属第2军参加对西北军作战。12月到河南确山以东刘店一线与唐生智部作战。1930年1月10日，调驻武汉南湖。3月开赴蚌埠。4月，收编独立第13旅，该师由二旅六团扩编为三旅九团。5月，隶属第2军团经徐州沿陇海路西进，参加中原大战，进攻河南商邱、兰封。7月初，由陇海路调津浦路，解山东曲阜之围。8月4日攻克南驿，过大汶口，向泰安攻击前进。
1930年8月，编入第18军。12月，所属第32旅改称该师独立旅。1931年10月，独立旅编入第52师，脱离建制。1933年3月21日，该师参加对中央苏区的第四次“围剿”（1933年1月1日至4月29日），在江西宜黄东陂草台岗地区被歼灭大部。4月缩编为二旅五团。6月恢复两旅六团。8月扩编为第11、第67师，各辖三团。1936年1月扩编为二旅四团。1939年3月撤销旅部，改辖三团。1946年5月整编为旅，改辖两团，隶属整编第11师（第18军改称）。1947年11月恢复三团制。1948年9月恢复师番号，隶属第18军（整编第11师改称）。12月15日在安徽宿县西南的双堆集被歼灭，副军长兼该师师长王元直被俘。1949年1月在南京浦口重建。10月退台湾。
历任师长（整编旅旅长）：
曹万顺（1928年7月任命），河北藁城人，北洋陆军第四镇随营学堂毕业，北洋军李厚基旧部，北伐战争期间其率福建陆军第三师李凤翔部投诚，1926年12月任国民革命军第十七军军长。1928年，国民政府对全国军队实行编遣，蒋介石将北伐军总司令部警备团与曹军合编为第十一师，由曹万顺任师长，陈诚为副师长，但不久陈即鼓动军官控告曹苛扣军饷，将其赶下台。
陈诚（1929年7月任命），浙江青田人，保定陆军军官学校第八期毕业，蒋介石亲信，中央军五虎将之一。其在担任师长期间通过整顿部队、选拔干部以及严格训练等举措，使第十一师成为一支战斗力剽悍、军纪严正的王牌之师，亦为自身于国民党军队内的地位筑牢了坚实根基。
罗卓英（1931年1月代理，不久实任），广东大埔人，保定陆军军官学校第八期毕业，陈诚重要助手。他在担任师长期间以军纪严明和指挥卓效著称，在其指挥下，第十一师投身于包括中原大战以及其他军阀混战等诸多重要战役之中。
萧乾（1933年2月任命），福建汀州人，黄埔军校第一期毕业，陈诚组建第十一师时的班底之一，深受陈的倚重。然而，其在担任师长期间，因对中央红军第四次“围剿”作战失利而遭撤职，实际任期颇为短暂。
黄维（1934年5月任命），江西贵溪人，黄埔军校第一期毕业，土木系骨干。其任职期间主要参与淞沪会战，且表现神勇。同时，还以其严谨的军事素养和出色的战术运用，赢得了“书呆子”将军的称号。
彭善（1936年12月任命），湖北黄陂人，黄埔军校第一期毕业，土木系骨干。其担任师长期间率部参加淞沪会战，且于罗店争夺战中彰显出英勇无畏的指挥才能和战斗精神。此战素有“血肉磨坊”之称，彭善的英勇表现获得了广泛的认同。
叶佩高（1939年初任命），海南文昌人，云南陆军讲武堂第十八期毕业，土木系成员。因其并非出身于黄埔军校，他的接任遭到了众多在十一师出身黄埔的嫡系军官的抵触。这些反对声浪使得陈诚也无法维护叶佩高的地位，最后他被迫离开第十一师。
方靖（1940年1月任命），江苏江都人，黄埔军校潮州分校第二期毕业，土木系骨干成员。其任职期间主要参与武汉会战、枣宜会战。其中，在枣宜会战里，方靖率第十一师死守当阳，孤军捍卫宜昌门户。
胡琏（1942年3月任命），陕西华县人，黄埔军校第四期毕业，土木系骨干成员。其任职期间主要参与淞沪会战、宿北战役、南麻战役、淮海战役，在以上战役中，胡琏展现出了出色的军事才能和运气，屡次于危境中脱身，故而被誉为“福将”。
刘云瀚（1944年1月任命），江西大庾（今大余县）人，中央军校第七期毕业，土木系成员。其任职期间主要参与鄂西会战，于会战中该部独自抵御日军主力的进攻，并在偏岩至馒头咀的山冲里与敌展开多次激战。
杨伯涛（1945年2月任命），侗族人，湖南芷江人，黄埔军校武汉分校第七期毕业，土木系成员。其任职期间主要参与湘西雪峰山战役和淮海战役，其中在淮海战役中因突围无望被解放军俘获，后1959年被特赦。
王元直（1948年3月任命），湖南长沙人，黄埔军校第六期毕业，土木系成员。其任职期间主要参与淮海战役，且于战役中被俘，后被刘伯承元帅点名到南京军事学院任合成战役教员组组长。
刘鼎汉（1949年1月任命），湖南酃县人，黄埔军校武汉分校第七期毕业，土木系成员。其任职期间主要参与金门战役，其中第三十一团在团长陈以惠的率领下，成功摧毁解放军搁浅于沙滩上的木船，切断部分解放军第二梯队的援助，并向当面的解放军发动猛攻。
