Den normale oppsetning for en brigade, som gjaldt de første årene etter andre verdenskrig, var en mannskapsstyrke på rundt 5000. Brigadestaben ble støttet av et stabskompani, et sambandskompani og en militærpolititropp som kommandoledd. Manøveravdelingene besto av tre infanteribataljoner og en hjulryttereskadron. Støtteavdelingene besto av en feltartilleribataljon, et panservernbatteri, et luftvernbatteri og et ingeniørkompani, mens forsyningsavdelingene besto av et transportkompani, en intendanturtropp, et våpenteknisk kompani, et sanitetskompani og en felthygienisk enhet. I tillegg til denne standardiserte organisasjonen fikk Brig N enkelete spesialavdelinger. En av disse var, fra starten, et kløvkompani (transportenhet med hester).

Ved etableringen i 1953 var ikke brigaden fullt oppsatt, men besto av en styrke på 3710 soldater, og var da nærmest en halvbrigade. Brigaden med dens avdelinger var organisert i tråd med gjelende plan for oppsetting ved krig (krigsoppsettingsplan), men bare de to infanteribataljonene var fulltallige ved etableringen. Den reduserte oppsetningen skyldes særlig mangel på forlegning og annen infrastruktur. Ennå i 1953 måtte over halvparten av styrken forbli i Sør-Norge grunnet mangelfull forlegningskapasitet – som kom på plass først mot slutten av tiåret.

Kjernen i brigaden var de tre infanteribataljonene og feltartilleriet. 1. bataljon ble forlagt på Setermoen; 2. bataljon på Skjold (1955); deretter kom 3. bataljon, først lagt til Bodø (1958), så til Åsegarden ved Harstad (1963), med et geværkompani avdelt til forsvar av Andøya flystasjon. Feltartilleriet ble lagt til Setermoen. Hovedtyngden av bataljonen var på plass i løpet av 1955; infrastrukturen først rundt 1960.

Hjulryttereskadronen ble i 1961 omgjort til en lett stridsvogneskadron, etter at Hæren ble tilført middelstunge stridsvogner. Fra 1963 ble den til Oppklaringseskadronen. Stridsvogeskadronen ble formelt etablert i 1965, og overført fra Trandum til Bardufoss.

Fra etableringen i 1953–1954, og fram ti 1993, hadde brigaden et geværkompani forlagt i Skibotn i Lyngen. Dette var en fremre vakt langs mellomriksveien fra Finland, og skulle forsinke en sovjetisk framrykking langs denne aksen.

Materiell ble gradvis tilført, dels bestående av tysk krigsbytte og britisk utrustning tatt med fra Tysklandsbrigaden; etter hvert nyanskaffet materiell, mye i form av våpenhjelpen fra NATO.

Brigaden ble tidlig satt opp med blant annet lette stridsvogner og felthaubits. I 1959 fikk Feltartilleribataljonen den første rakettartilleriavdeling, utrustet med den amerikanske Honest John-raketten, og ble i 1960 tilført selvdrevet artilleri, som et første skritt i å mekanisere artilleriet. Det franske panservernrakettsystemet SS–11 ble anskaffet i 1965, organisert i en artilleriavdeling på Setermoen. Panservernansvaret på brigadenivå ble i 1967 overført til Kavaleriet, og det franske Entac-systemet anskaffet. Lette stridsvogner (M24) ble bygd om til panserjagere, fordelt på seks panserverneskadroner. Brigaden ble også blant annet tilført bombekastere (NM95) fra Storbritannia, panservernraketter (M 72) og luftvernkanoner (NM45) fra Kongsberg, 2000 beltevogner (BV 202N) fra Sverige, 2100 Volvo feltvogner og 1375 lastevogner (M 621); de siste gjennom våpenhjelpen. M 113 pansrede personellkjøretøy ble også anskaffet. Brigaden var oppsatt med AG3 automatgevær og MG3 maskingevær som håndvåpen.

Som følge av vedtatte strukturendringer på slutten av 1980-tallet ble brigadene tilført blant annet nye håndvåpen og forsterket panservernvåpen. Det svenske luftvernrakettsystemet Robot 70 ble anskaffet, og de allerede anskaffede Leopard I stridsvogner ble modernisert. 2600 nye beltevogner (BV 206) og 2550 feltvogner (Mercedes), tunge lastevogner og spesialkjøretøy ble også innkjøpt. Nytt sambandssystem (TADKOM) ble utprøvd ved Brig N fra 1982, og inngikk i strukturen fra 1987.

Fra 1963 til 1964 fikk brigaden dedikert helikopterstøtte fra 339 skvadron på Bardufoss, etter at Hæren ble tilført egen helikopterkapasitet i form av Bell UH–1; erstattet av Bell 412 fra 1987.

Blant annet som følge av nye materiellanskaffelser ble feltbrigadens oppsetting noe endret fra 1976, med en ramme på 5100 personer. Manøveravdelingene besto da av tre infanteribataljoner, mens en oppklaringseskadron inngikk i de taktiske støtteavdelignene.

Den sørste omorganiseringen av brigaden skjedde i 1987–1988, da den gikk fra å være en ren infanteribrigade til å bli organisert som en panserforsterket (langt på vei mekanisert) brigade. En panserbataljon ble tilført som manøveravdeling, og en panserverneskadron inngikk som taktisk støtteavdeling, og en oppklaringseskadron som kommandoledd. Brigaden fikk dermed økt mobilitet, beskyttelse og slagkraft, og ble mer lik tilsvarende enheter i alliansen. Omorganiseringen av Brig N var starten på en prosess mot mekanisering av Hæren, som har fortsatt, og er gyldig for langtidsplanleggingen ennå på 2000-tallet, i tråd med NATOs strukturkrav om en fullmekanisert norsk brigade, nå Brigade Nord.

Gjennom Hærens nye Struktur 90-prosjekt ble Brigaden i Nord-Norge prioritert, inklusive med mekanisering. Dette innebar også at 1. bataljon fra 1987 ble overført til mobiliseringsstatus, og erstattet i strukturen av Panserbataljonen. Forsyningskompaniet ble nedlagt ved utgangen av 1986, og virksomheten overført til det nye Trenkompaniet. Etter omorganiseringen i 1987 besto Brig N av ca. 4500 personer.

Beslutningen om oppretting av Brigaden i Nord-Norge ble fattet av Stortinget 26. juni 1952. Øvingsplassene til den nye brigaden ble fastsatt til Bardufoss, Heggelia, Setermoen og Skjold i indre Troms, samt Skibotn i nordre Troms. Brigaden ble først benevnt Brigade 12, før den formelt fikk navnet Brigaden i Nord-Norge i oktober 1953.

Første sjef for Brigaden i Nord-Norge var oberst Leif C. Rolstad. Avdelingen tok i bruk det samme merket som allerede var godkjent for 6. divisjon, og som også ble brukt av Troms landsforsvar: en hvit reinsbukk i sprang, men mot svart bakgrunn. Brigaden tok i bruk en kornblå beret.

Under vinterøvelsen Anchor Express i 1986 ble brigaden rammet av en alvorlig hendelse, den såkalte Vassdalen-ulykken. Under øvelsen ble en ingeniørtropp på 33 mann tatt av et snøskred i Vassdalen, og 16 soldater mistet livet.

Brigaden i Nord-Norge ble opprettet som følge av den kalde krigen – og ble avviklet som følge av at den kalde krigen tok slutt. Dermed ble hele Forsvaret reetablert, og gikk fra midten/slutten av 1990-tallet fra å være et invasjonsforsvar til et innsatsforsvar med større vekt på deltakelse i internasjonale operasjoner.

På bakgrunn av Forsvarsstudien av 1992 ble Hæren reorganisert, og de selvstendige brigadene ble redusert i antall, og behovet for stående avdelinger definert som mindre. Avdelingene som inngikk i Brig N ble besluttet lagt inn under 6. divisjon, som divisjonstropper, med virkning fra 1. januar 1996. Brigaden i Nord-Norge opphørte da å eksistere. Brigadens tre garnisoner, Heggelia, Skjold og Setermoen ble da selvstendige garnisoner underlagt 6. divisjonskommando.