李服膺（1890年—1937年10月），字慕颜，山西崞县（今原平市）人。保定军校步兵科第5期毕业。早年从军跟随阎锡山。
1930年，李服膺任阎锡山的第5军军长。
1931年，李服膺任国民革命军68师师长。后68师改编为61军，他就任军长等职。
1937年7月7日，日军全面侵华战争开始。
1937年8月，李服膺正在天镇、阳高间负责警备。他接到阎锡山命他火速集结、天镇布防的电令后，立即集结本军人马，于8月下旬，进入天镇盘山阵地。
61军将士进入阵地的第2天，日军就发动了攻势。
61军进入天镇布防时，阎锡山曾电令李服膺“坚守3天，拒敌西进”。3天后，李又接阎电令“续守3天，掩护大同会战”。一闪，3天又过去了。此时，61军前沿阵地设置的地雷、鹿砦等障碍已被日军全部轰毁，官兵们只能利用弹坑、禾束为掩体，用手榴弹拼杀。
瓦窑口至盘山一线吃紧之际，李服膺命驻守天镇县城的61军399团务必固守城池7天，以配合阎锡山所说的“大同会战”得以从容布防。399团以1个团的兵力，固守天镇7天。
李服膺率残部退至应县雁门关途中，突然收到阎锡山命他赴太和岭口参加军长级会议的电令。此时，李正准备召开61军作战检讨会。收到电令后，他立即去见阎锡山。
李服膺到太和岭口，一下汽车，就被几个宪兵扣押。尔后，阎锡山宣布扣押他的罪名是由于他擅自撤防败逃。
阎锡山草草组成高等军事法庭，宣布翌日会审李服膺。
审判厅设在太原“绥靖”公署大堂。10月2日深夜11时许，阎锡山高坐在大堂中央，亲任审判长。阎的两侧，分坐着审判官、军法官、陪审官、宪兵司令等数十人。
李服膺一看眼前阵势，情知不妙，觉得已经到了天镇施工中窝在肚里的话全部都露出来的时候了。但是，阎锡山竟丝毫不容他置辩。李服膺见阎锡山硬给自己加罪名，一反往日唯命是从的常态，立即从口袋里掏出阎锡山命61军从天镇“相机撤退”的电令。
城府极深的阎没料到李有如此一手，脸色大变。但他色厉内荏，自知理亏，霎时又换成爱莫能助的口吻说：“今日处办你，实让我伤心，但我不能因私害公。你的家，你的儿女，有我接济，你不用顾虑。”话毕，匆匆离席，从大堂后门疾步而去。
警卫营连长康增，还有谢濂、张达三等押着李服膺上了汽车，直奔大校场刑场。
奉令率61军在天镇县抗击日军进犯、浴血奋战10天之久的李服膺，在接到阎锡山下令撤退的电报后率部撤出防线。结果被阎锡山以擅自后退为由枪决。
（中华人民共和国国史学会汇编）