神機營是明朝京城禁衛軍三大營之一（其餘兩營為五軍營及三千營）[1]，是軍隊中專門掌管火器的特殊部隊。
建立
明成祖平交阯後，得神機槍砲法，特置神機營肄習[2]。該營裝備有火槍、火銃等，後期又添置火繩槍。明正統十四年（1449年）土木之變後，三大營喪失幾盡，後改革軍制，建立營團，未入選的軍士歸本營，稱「老家」，嘉靖時罷營團，恢復三大營舊制。
編制
神機營擔負着「內衛京師，外備征戰」的重任，主管操練火器及隨駕護衛馬隊官兵，是朝廷直接指揮的戰略機動部隊。神機營與明初創編的衛所駐軍的編制不同，其最高編制級別為營，營編提督內臣2人、武官2人、掌號頭官2人；營下編中軍、左掖、右掖、左哨、右哨五軍，各設坐營內臣1人、武臣1人，除中軍下領四司外，其餘各領三司；每司設監槍內臣1人、把司官1人、把牌官2人。營專習神槍、神炮。稍後，又得都督譚廣馬5000匹，稱五千下營，附於神機營，設官如神機營以下各軍，營下編四司，每司設把司官2人。
明朝初年神機營裝備
全營兵力：步兵3,600人（全配火器）；騎兵1,000人；炮兵400人（管理野戰重炮及大連珠炮）；共計官兵5,000人。 裝備火器：霹靂炮3,600杆（步兵火銃）；合用藥9,000斤；重八錢鉛子900,000個；大連珠炮200杆（多管火銃）；合用藥675斤；手把口400杆（炮兵防身用手銃）；盞口將軍160位（野戰重炮）。
戰法
據史載，神機營為了能夠保證長時間持續的射擊，通常使用「三段擊」戰術，此戰術分為三排，前一排首先由處於隊列第1、3、5、7、9、11等位置的士兵射擊，再由處於隊列第2、4、6、8、10、12等位置的士兵射擊。前一排的士兵在每一次射擊之後，馬上將火銃遞迴中間一排的士兵，同時從中間一排的士兵手中接過裝好彈藥的神機銃。中間一排的士兵一方面負責從前排士兵的手中接過射擊之後的火銃，並向後傳遞給第三排的士兵裝上彈藥；另一方面負責從第三排士兵的手中接過已經裝好彈藥的火銃，並向前傳遞給前一排的士兵，如此反覆輪換。此法本是沐英鎮守雲南時用於對付敵方大象，後經明成祖改良為對付機動性更強的騎兵，先由裝備火銃的士兵射擊敵方騎兵，射擊後立刻退向軍隊側翼之後便由三千營及五軍營的騎兵繼續對敵方騎兵展開第二次打擊，再其後便由五軍營的步兵用反制騎兵武器，對敵方騎兵進行第三次打擊。