Progressivamente, durante il II secolo avanti Cristo, la struttura sociale romana cambiò anche come conseguenza delle conquiste e degli introiti economici che ne derivarono. Le classi di censo tesero a differenziarsi sempre di più, creando molti più capite censi che soldati in grado di servire.
La cosiddetta riforma mariana dell'esercito è una serie di cambiamenti strutturali, di cui però solo l'arruolamento di volontari privi di censo può essere attribuita a Mario. In realtà l'arruolamento di volontari non era una cosa nuova, ma da Mario in avanti essi diventarono la maggioranza, e questo fu uno dei fattori primari delle guerre civili del I secolo.
Altro grande cambiamento fu la scomparsa delle ali dei Socii a seguito della guerra sociale; tutti gli Italici a sud del Po diventarono cittadini romani e come tali legionari. In realtà è probabile che già da molto tempo non ci fosse differenza pratica tra legioni e coorti dei socii se non il nome.
Legato a questo troviamo la formazioni di coorti all'interno delle legioni. Una coorte era formata da tre dei vecchi manipoli (uno degli astati, uno dei principi e uno dei triarii), e formava un raggruppamento tattico proprio. Le 10 coorti legionarie erano schierate di norma su due o tre linee (triplex acies).
Non è chiaro come si passò dallo schieramento manipolare a quello coortale, sicuramente però non si trattò di un cambiamento rapido ma di un processo lungo.
Veliti e cavalleria legionaria scomparvero dalla legione, per essere sostituiti da truppe mercenarie o alleate specializzate, come cavalieri numidi, galli, germani, arcieri cretesi, frombolieri delle baleari, ecc.
Il comando di una legione, sempre gestita dai tribuni, era adesso sempre più spesso dato a legati del magistrato in teoria al comando. I legati non erano figure dotate di potere giuridico, ma erano appunto investiti del potere dal magistrato in cui vece agivano; non si tratta ancora dei legati legionari imperiali, in quanto l'associazione con la o le legioni che comandavano non era statico ne formalizzato, ma permettevano al generale in capo una gestione più flessibile delle truppe al suo comando durante le operazioni, anche se in battaglia il loro ruolo non era altrettanto importante.
Ricapitolando le nuove legioni della tarda repubblica erano composto da 5000-6000 soldati, tutti di fanteria divisi in 10 coorti (la divisione manipolare mantenne una valenza teorica ancora fino alla fine delle repubblica). Un altro fenomeno rilevante fu la creazione di legioni più o meno permanenti: con il proseguire delle guerre civili e con la necessità di mantenere guarnigioni permanenti nelle province, sempre meno spesso le legioni venivano sciolte alla fine della carica del magistrato che le aveva arruolate o finito il conflitto. Molte associarono al proprio numerale (progressivo da I, dove le prime quattro di solito erano quelle consolari), un nome, come Alaude, Martia, ecc.