Quân Đại Việt, gồm quân cấm vệ và quân các lộ, có khoảng 10 vạn, trong đó có 2 vạn cấm quân (lực lượng chủ lực đóng ở gần kinh thành) và 8 vạn sương quân (quân đóng ở các địa phương). Quân Trần có đủ các binh chủng bộ binh, kỵ binh, tượng binh và thủy binh đã được thao luyện chu đáo. 2 vạn cấm quân có thể huy động được ngay, nhưng 8 vạn sương quân thì phải đóng quân rải khắp trên lãnh thổ cả nước, bao gồm việc ngăn ngừa nổi loạn, chống đạo tặc, canh gác biên giới và lăng tẩm... nên nhà Trần chỉ có thể tập trung được một bộ phận sương quân để tác chiến với Mông Cổ. Ước tính tổng binh lực của nhà Trần trong cuộc chiến này vào khoảng 6 – 7 vạn.
