另一种练法叫“冷练三九”。冬天降临，张自忠会突然命令全体官兵操场集合，携带全副武装，赤手赤脚，将棉裤挽在膝盖上，踏雪行军几十里。这种训练，张自忠也总是走在最前边。
腊月里的一天，天寒地冻，平地积雪两尺多厚。张校长下令：“明早六时在大操场集合。官长、士兵和学生一律全副武装，将棉裤卷在膝上，不准戴手套。”雪，仍在下着，寒风裹着鹅毛大的雪片吹到每个人的脸上、身上、领子里。脚踏在雪上，发出咯吱咯吱的声音。当大家跑步来到操场的时候，张校长早已赤脚站在大雪的讲台上了。他作了一个简短的训话，检查了人数和服装，就出发了。校长挺胸走在队伍前面，在他走过去的白雪上学兵们发现有殷红的血迹。队伍沿着他的足迹，不顾一切地加速前进。行军三十余里，终于到达了终点。讲评的时候，学兵们看到校长的脚还在流血。
张自忠练兵特别注重夜间教育，经常选择一个没月光的漆黑夜晚，官兵正在酣睡时，吹响紧急集合号，规定起床不准点灯，一切行动用白旗指挥，时间限在一刻钟之内。到集合场的时间是按跑步每分钟170步的速度，距离是预先测量好的，集合后，首先检查服装和人数，装束整齐，行动肃静、迅速、正确和人数不缺少的，赏。武装不全，行动嘈杂、迟慢和人员不齐的，惩。夜间演习水平射击，还进行对抗演习。所以在抗战中，他指挥作战，多采用夜袭的办法。