В 1909–1913 гг. ввели территориальную систему комплектования армии, сократив сроки службы в пехоте до 3 лет, а на флоте — до 5, что увеличило численность лиц, получивших военную подготовку. В пехоте, артиллерии, кавалерии крестьянство составляло около 60 %; в инженерных войсках такой же процент — ремесленники, рабочие, служащие. Накануне войны упорядочили внутреннюю структуру основных подразделений армии (корпус и дивизия), состав и соотношение в них полков, батальонов, рот и взводов, упразднили резервные и крепостные части, что позволило увеличить полевые войска. Значительные изменения функций и роли артиллерии в годы войны привели к появлению минометно-артиллерийских дивизионов, батарей противоаэростатной артиллерии, бригад тяжелой артиллерии особого назначения. В сухопутных войсках сохранились казачьи части (сотни) и государственное ополчение, обеспечивавшее обучение резерва. В 1912 г. в армии были созданы авиаотряды. В инженерных войсках во время войны появились химические команды, а в железнодорожных — автомобильные роты. Накануне войны в армии насчитывалось 1,4 млн человек.
Военное обучение солдатских кадров осложнялось наличием среди них большой доли неграмотных крестьян. Офицерские кадры готовились в системе военно-профессионального образования. Накануне войны армия испытывала определенный недостаток унтер-офицеров, которые уходили из армии, получив краткосрочную подготовку, так как их не устраивали статус и материальное обеспечение. Привлекательной мерой могло стать получение офицерского чина, чему решительно противился Военный совет. В итоге уже в годы войны пришлось вести спешную подготовку унтер-офицерских чинов без учета их социального положения. Из-за активного размывания дворянского сословия в начале XX в. намечается несоответствие численности офицерского корпуса потребностям приближавшейся большой войны. Кадровые офицеры армии и флота имели отличную подготовку, чего нельзя было сказать об офицерах запаса. Хотя события Русско-японской войны продемонстрировали недостаточный профессионализм и преступную халатность многих генералов и адмиралов, но решительных выводов из этого сделано не было. Высший командный состав армии и флота сохранял сословную кастовость (доля дворян среди генералов и адмиралов доходила до 100 %) и весьма заметное представительство в своих рядах остзейского, немецкого дворянства. И тем не менее благодаря организации службы, проведению учебных сборов и маневров, накопленным традициям русского военного искусства, солдатский и офицерский состав русской армии отличался высоким уровнем подготовки.
Создание мобилизационных запасовармии заняло важное место в подготовке к войне. Основу промышленно-стратегического потенциала России составляла система казенных заводов. Привлечение частной промышленности к созданию мобилизационных запасов было очень ограниченным. Не были задействованы в полной мере и все казенные предприятия. Производство винтовок на Тульском, Сестрорецком, Ижевском оружейных заводах с 1900 г. неуклонно сокращалось. К переоборудованию предприятий приступили за 4 месяца до начала войны. На всех 3 заводах изготовлялась только постоянно модифицирующаяся винтовка С. И. Мосина. Прошедшие в 1912 г. испытания более совершенные винтовки В. Г. Федорова и Ф. В. Токарева не были приняты к серийному производству ни до, ни во время войны. Пулеметы, выпускавшиеся небольшими партиями на Тульском оружейном заводе, в основном закупались у фирмы «Виккерс-Максим». В 1914 г. их нехватка по штатному расписанию составляла 833 шт. Сложным оставалось обеспечение армии патронами для винтовок и пулеметов, производившимися на казенных Петербургском, Луганском заводах и частном Общества Тульских меднопрокатных и патронных заводов. Из опыта Русско-японской войны, когда армии недоставало патронов, уроки не извлекли. Более того, в течение 1903–1914 гг. Министерство финансов требовало снижения мобилизационных запасов патронов.
К началу войны армия была полностью обеспечена полевой артиллерией и снарядами согласно штатам мирного времени и имела запас для потребностей новых артиллерийских формирований в условиях войны. Однако в основе расчетов лежала ложная идея о краткосрочности войны и ведении военных операций с имеющимся запасом артиллерии и боеприпасов без последующего наращивания производства. Между тем намеченные потребности в артиллерийских орудиях и снарядах были превышены во время войны в 12–15 раз! К тому же русская армия фактически не имела тяжелой артиллерии в отличие от своих противников. Не лучше обстояли дела с минометами, которые до войны считались второсортным оружием. Производство снарядов осуществлялось на 7 казенных горнозаводских и 10 частных металлообрабатывающих предприятиях. Оценка мобилизационного запаса, превышавшего на 21 тыс. ед. плановые расчеты, оказалась совершенно недостаточной. Начавшаяся война моментально поглотила имеющиеся запасы. Уже в конце 1914 г. потребность определялась в 1,5 млн снарядов в месяц, и встал вопрос, как и на каких производственных мощностях решать эту задачу. Низкая производительность казенных Охтенского, Шостенского, Казанского пороховых заводов, к тому же работавших в 1906–1911 гг. не на полную мощность, усугублялась отсутствием отечественного производства сырья для них, которое ввозилось в основном из Германии.