В армию (с 1835 по 1854 г.) ежегодно призывалось до 80 тысяч человек. На службу брали мужчин от 20 до 35 лет. Срок службы определялся от 22 до 25 лет. Однако, чтобы иметь обученный резерв, практиковалось после 15-летней безупречной службы в действующих (линейных) войсках увольнять солдат в бессрочный отпуск. Последних ежегодно собирали на месячные сборы.

Офицерский корпус по-прежнему комплектовался из дворян. В офицеры производили лиц, окончивших военные учебные заведения, кадетские корпуса, школы и училища, и из числа вольноопределяющихся.

Для подготовки офицеров Генерального штаба в 1832 году создается военная академия-первое высшее военно-учебное заведение. В 1855 году во время Крымской войны учреждаются артиллерийская и инженерная академии.

Россия, по данным отчета военного министра на 1 января 1853 года, располагала обученной сухопутной регулярной и иррегулярной армией численностью почти 1 миллион 400 тысяч человек, среди них было до 31 тысячи 400 человек генералов и офицеров. Всего регулярных войск числилось 1 миллион 151 тысяча 408 человек, из них состояло на действительной службе 938 тысяч 731 человек и в бессрочном и годовом отпусках 212 тысяч 677 человек. В иррегулярных войсках значилось 245 тысяч 850 человек (на действительной службе 89 тысяч 168 человек). Всего же на действительной службе регулярных и иррегулярных войск было несколько более 1 миллиона человек. По этим же данным, пехота составляла 2/3 от общего количества всех войск, кавалерия-1/5 артиллерия-1/3 Пехота подразделялась на линейную, действующую в сомкнутых строях, и легкую. Легкую составляли егеря, карабинеры и стрелки, вооруженные штуцерами и объединенные в стрелковые батальоны. Стрелки, вооруженные штуцерами, представляли собой новую разновидность пехоты, отличавшуюся от существующей легкой егерской пехоты и по организации и по вооружению. Егерскую пехоту продолжали использовать преимущественно в стрелковой цепи. В ходе Крымской войны стрелковые штуцерные батальоны показали свое огромное преимущество перед егерями. В дальнейшем легкая, а еще через несколько лет вся пехота становится однородной по вооружению, получив нарезное ружье.

К 1853 году вся пехота насчитывала 110 полков (в том числе 10 гвардейских, 12 гренадерских, 4 карабинерных и 42 егерских), 9 стрелковых батальонов, доведенных в начале войны до тысячного состава (до войны они имели по 180 нижних чинов в роте) и 84 грузинских, черноморских, кавказских, оренбургских, сибирских и финляндских линейных батальона. Конница перед Крымской войной подразделялась на тяжелую: кирасирскую и драгунскую и легкую: уланскую и гусарскую.

Кавалерийских полков было 59: 23 тяжелых (12 кирасирских и 11 драгунских) и 36 легких (20 уланских и 16 гусарских). Пехотный полк в большинстве состоял из 4 батальонов, батальон - из 4 рот, рота насчитывала 250 человек, кавалерийские полки состояли: кирасирские из 8 эскадронов, драгунские из 10 эскадронов, все уланские и гусарские кавалерийские полки имели по 8 эскадронов. Из двух эскадронов в строевом отношении составлялся дивизион. Эскадрон состоял из 133 кавалеристов (нижних чинов) и имел по 15 или 16 рядов во взводе. В эскадроне, в котором по штату полагалось иметь 15 рядов, во взводе насчитывали: утер-офицеров-13, трубачей-4, рядовых-120, в эскадроне в 16 рядов во взводе: унтер-офицеров-16, трубачей-4, рядовых-128. В полевой артиллерии в мирное время числилось 1 тысяча 134 орудия (из них 232 конных) и 1 тысяча 446 в военное время (при том же количестве конных). Часть орудий была законсервирована, а их прислуга находилась в бессрочном отпуске. Батарей в полевой артиллерии насчитывалось 135, в том числе 29 конных. Пешие батареи в основном состояли в военное время из 12 орудий, в мирное время из 8. Батареи сводились в бригады четырехбатарейного состава, а бригады в дивизии; последние являлись административно-организационными, а не тактическими соединениями. При организации артиллерии придерживались принципа, чтобы одна пешая батарея приходилась на один пехотный полк, а одна конная батарея на два кавалерийских полка.

Принятие на вооружение дальнобойного ружья поставило артиллерию перед необходимостью изменить орудийные конструкции. При предельной дальности стрельбы из орудий картечью (главным снарядом) на 300 саженей (640 м) невозможно было эффективно подготовить атаку пехоты, так как артиллерийская прислуга уже во время приближения орудий к противнику на дистанцию прицельного выстрела теряла до половины людского состава и лошадей от дальнобойного стрелкового оружия. Перед артиллерией встала задача увеличить по сравнений со штуцером дальность огня. Предпринятые в 1838 году преобразования русской артиллерии (системы 1838 г.) во многом улучшили орудия образца 1805 года, но оставляли почти без изменений дальность стрельбы.

Гранатой артиллерия вела прицельный огонь на дистанцию 500-600 саженей (1070-1280м), превышающую в 2 раза дальность стрельбы картечью. Все орудия (пушки и единороги), состоявшие на вооружении полевой армии, были медными, гладкостенными, заряжающимися с дула. В составе русской армии имелась ракетная батарея. В мирное время она состояла при петербургском ракетном заведении, в военное время поступала в распоряжение действующей армии. Состояла ракетная батарея из четырех огневых взводов, имевших по восемь треножных пусковых ракетных станков. Новые ракетные подразделения формировались непосредственно на фронте.

В Крымской войне ракетные подразделения действовали на дунайском и кавказском театрах, а также при обороне Севастополя.

Ракета состояла из гильзы, наполненной пороховым зарядом и боевой части (головного снаряда) и хвоста. Дальность стрельбы некоторых типов боевых ракет превосходила дальность стрельбы обычных артиллерийских орудий. Ракета (осадная 4-дюймовая) с 1/4 - пудовой гранатой имела среднюю дальность стрельбы 4 тысячи 150м, а горная пушка (с тем же весом снаряда)-1 тысячу 810 м. Скорострельность ракеты (4 выстрела в минуту) была выше скорострельности артиллерийских орудий. Боевые ракеты применялись в полевых сражениях (полевые), при осаде и обороне крепостей (осадные, крепостные).

Ракеты снабжались различными снарядами: прицельные ракеты - гранатами и картечью, осадные, или крепостные, - гранатами, зажигательными колпаками, осветительными ядрами и фугасами - снарядами со взрывчатым веществом. Станки для стрельбы ракетами были легкими, удобными при переноске, применялись они на любой местности и в любых условиях. Боевые ракеты составляли существенное вспомогательное звено в артиллерии. С появлением в 60-х годах XIX века в русской армии нарезной артиллерии работы над боевыми ракетами стали сходить на нет. Инженерные войска были представлены 9 саперными батальонами, состоявшими из 4 рот (по 250 человек в роте) и 2 конно-пионерных дивизионов двухэскадронного состава. В мирное время саперные батальоны объединялись в три саперные бригады. Военно-морской флот России по численности боевых кораблей прочно занимал третье место после Англии и Франции. Боевые корабли и их вооружение в общем соответствовали требованиям военного дела. В первой половине XIX века вследствие технико-экономической отсталости страны и косности царского правительства, принижавшего значение военно-морских сил. Россия к началу Крымской войны имела очень мало паровых судов. Но по организации и боевой подготовке Черноморский флот благодаря деятельности адмиралов М.П. Лазарева и П.С. Нахимова, В.А. Корнилова и В.И. Истомина превосходил английский и французский флоты.