Армия занимала фронт протяженностью 720 км – от Черного моря до озера Урмия. Так как по условиям театра войска могли действовать лишь на отдельных изолированных друг от друга направлениях, то русские силы были сосредоточены в четырех группах – на трапезундском, ольтынском, эрзерумском и эриванском операционных направлениях. Каждая группа состояла из двух-трех отрядов разной численности. Главный удар русское командование решило нанести на эрзерумском направлении, так как по условиям местности занятие русскими Эрзерума открывало доступ через Эрзинджан в Анатолию. Кроме того, это направление было лучше обеспечено дорогами и допускало использование крупных сил. Действия на главном направлении обеспечивались наступлением части сил на ольтынском и кагызманском направлениях.
В советский период исторической науки насаждалось мнение, что Русская императорская армия перед Первой мировой была совершенно неподготовленной. Это вылилось в большие потери в войсках, нехватку вооружений и боеприпасов. Но все это было не так. Действительно, недостатков у царской армии хватало, как и во многих других. Пусть русско-японская война была проиграна, но не по военным, а по политическим причинам. Но после нее была проведена большая работа по восстановлению флота, реорганизации сухопутных сил и устранению недостатков в руководстве. Уже к началу Первой мировой войне по своей подготовке, уровню технической оснащенности русская армия уступала только германской. Русская императорская армия была самой многочисленной в мире и после мобилизации могла выставить 5,3 млн человек.
В начале XX столетия территория Российской империи делилась на 12 военных округов плюс область Войска Донского. Во главе каждого округа стоял командующий войсками. Военнообязанными были мужчины в возрасте от 21 до 43 лет. В 1906 году срок службы был сокращен до 3 лет, это позволяло иметь 1,5-миллионную армию в мирное время. Кроме того, в армию можно было попасть и по желанию, добровольцем. Многие народы империи были освобождены от военной повинности: мусульмане Кавказа и Средней Азии (они платили специальный налог), финны, малые народы Севера. При этом существовали малочисленные «инородческие войска», в состав которых на добровольной основе записывались представители исламских народов Кавказа. Летом 1914 года была сформирована Кавказская туземная конная дивизия, часто именовавшаяся «Дикой дивизией», которая прославилась своими действиями на Западном фронте.
Специальным военным сословием являлись казаки. В России было 10 основных казачьих войск: Донское, Кубанское, Терское, Оренбургское, Уральское, Сибирское, Семиреченское, Забайкальское, Амурское, Уссурийское, а также Иркутские и Красноярские казаки. Основными боевыми единицами казаков были полки, сотни и артиллерийские дивизионы. В годы Первой мировой войны казачество выставило 160 полков и 176 отдельных сотен, вместе с казачьей пехотой и артиллерий более 200 тысяч человек.
Главной единицей русской армии был корпус. Он состоял из трех пехотных дивизий и одной кавалерийской дивизии. Каждую пехотную дивизию во время войны усиливали конным казачьим полком. В кавалерийской дивизии было 4 тысячи сабель и 4 полка (драгунский, гусарский, уланский, казачий), а также пулеметная команда и артдивизион из 12 орудий.
До начала Первой мировой войны Российская императорская армия насчитывала 1 350 000 человек. После мобилизации оно возросло до 5 338 000 человек, на вооружении было 6848 легких и 240 тяжелых орудий, 4157 пулеметов, 263 самолета, свыше 4 тысяч автомобилей. Впервые в истории России пришлось держать сплошной фронт протяженностью 900 километров и глубиной до 750 километров. Пришлось развернуть армию численностью более пяти миллионов человек. Война продемонстрировала множество нововведений: воздушные бои, химическое оружие, первые танки, и «окопную войну», сделавшую бесполезной российскую кавалерию.
На момент окончания мобилизации в 1914 году в армии насчитывалось всего 4,6 млн винтовок при численности самой армии в 5,3 млн. Потребности фронта составили 100–150 тысяч винтовок ежемесячно при производстве на 1914 год только 27 тысяч. Положение удалось исправить благодаря мобилизации гражданских предприятий и импорту. На вооружение поступали модернизированные пулеметы системы Максима и винтовки Мосина образца 1910 года, новые орудия калибров 76 —152 мм, автоматы Федорова. Винтовку производили на Тульском, Ижевском и Сестрорецком оружейных заводах и заказывали за границей – во Франции, США. В мае 1895 года указом императора был принят на вооружение русской армии револьвер Нагана под 7,62-мм патрон. К моменту начала войны армия была полностью обеспечена револьверами.