Шведские ветераны вступают в бой с только что сформированной армией Петра Великого. Армии, участвовавшие в кампаниях 1707,1708 и 1709 годов, очень сильно отличались друг от друга: с точки зрения традиций, организации, командного состава и используемой тактики. История шведской армии была отмечена рядом блестящих побед на полях сражений. Эти достижения подкрепили успешные походы Карла XII в 1700-х годах. Во время Тридцатилетней войны сражавшиеся под знаменами 1устава Адольфа шведские солдаты были известны своей стойкостью под огнем противника и агрессивной манерой боя. Современники утверждали, что они никогда не принимали во внимание численность противника. Подобная храбрость, возможно, подкреплялась их лютеранским вероисповеданием. Они считали, что смерть неизбежна, наступает она по воле Господа, и стремились атаковать врага, даже когда ситуация складывалась не в их пользу. Такая тактика приводила к победам (как при Нарве в 1700 году) над численно превосходящим противником. Однако при неправильных действиях командиров это вело к безрассудным атакам.
Шведская пехота, например, наступала на врага в линиях в четыре шеренги глубиной. Приблизительно в 50 метрах от противника две задние шеренги давали залп, две передние шеренги стреляли с расстояния в 30 метров. После этого шведы бросались в атаку. Любопытной особенностью шведской пехоты являлось наличие в ее составе очень большого количества пикинеров-примерно до трети батальона. Шведская кавалерия также исповедовала наступательную тактику. Эскадроны строились в три шеренги глубиной, обычно в форме клина. Тактика предусматривала переход в атаку, когда до противника оставалось примерно 150 метров. Всадники действовали в плотном строю, стоя колено к колену. Они практически не использовали огнестрельное оружие, так как считалось, что это может сбить темп атаки. В начале атаки они использовали сабли для нанесения рубящих ударов, хотя сомнительно, чтобы они продолжали подобные действия после первого столкновения.
Русская армия была совершенно иной. Петр I, в 1689 году взявший власть в свои руки, унаследовал полуфеодальную армию. В 1698 году ему пришлось подавить восстание стрельцов (служилые люди «по прибору», первое постоянное пешее войско в России), а после поражения при Нарве в 1700 году начать полную модернизацию вооруженных сил. Из-за того, что в начале Великой Северной войны реформы не были завершены, боеспособность русской армии была довольно низкой. Многие европейские монархи не рассматривали Россию как европейскую державу, а ее войска называли «азиатской ордой», а не регулярной армией. Поражение России в сражении под Нарвой в 1700 году, казалось, подтвердило это мнение. Многие, в том числе и Карл XII, считали, что русская армия больше опасности не представляет.
Два гвардейских полка Петра I были больше других полков, но в основном пехотные части строились по западноевропейской модели: пехотный батальон насчитывал около 600 солдат и делился на четыре роты, полк же состоял из двух или иногда трех батальонов. Батальоны сражались в линиях по четыре шеренги глубиной; они также широко использовали полевые укрепления, что давало им возможность противостоять шведской тактике. В 1700 году в русской армии было всего два полка регулярной кавалерии, но к 1707 году их число увеличилось до 34. Все полки были драгунскими, то есть относились к средней кавалерии, вооруженной короткими кремневыми мушкетами и способной вести бой спешенными. Они не использовали шведскую тактику, их учили примерно в 50 метрах от противника произвести выстрел из мушкета, после чего идти в атаку с саблями наголо.
В 1699 году Россия имела армию численностью примерно в 120 000 человек. Однако большая часть войск размещалась в гарнизонах на южной границе, защищая страну от нападений татар и турок. Поэтому Петру I нужно было для войны с Карлом XII обучить новые войска. 8 ноября 1699 года он издал указ о формировании новых полков из вольнонаемных свободных мужчин. Девять дней спустя вышел новый указ, который объявлял призыв даточных людей-по одному рекруту от определенного числа крепостных хозяйств. Это дало ему примерно 40 000 пехотинцев.
Ни пехота, ни кавалерия Петра I не могли на равных противостоять шведской армии. Но русский царь вправе был гордиться своим полным превосходством в артиллерии, которую обладавший техническим складом ума царь считал очень важной. Использование артиллерии для поддержки пехоты сыграло важную роль в сражении под Полтавой. Кроме того в Полтавской кампании обе стороны использовали иррегулярные казачьи формирования. Они показали свою высокую эффективность при проведении набегов и осуществлении тактики «выжженной земли», которую Петр I использовал, чтобы ослабить шведскую армию.