他招募吃苦耐劳的农民和矿工参军，然后发给比其他传统部队（卫所军）更高的军饷，亲自训练和指挥作战，并在士兵中大力加强思想政治教育，使这支人数最高不过万的军队成为一支战斗力极强的铁军，号称戚家军，而不是某某番号明军。
万历初期，张居正以经济建设为中心，同时借鉴戚继光等一些优秀将领的练兵经验，大力整顿军队，使明朝和明军恢复了一些元气。像一些著名的边防将领，他们所统率的军队都是以征兵制和雇兵制相结合，而这些雇兵有很大一部分不在正规军的编制之内，称为家丁或家将（私兵）。然后以精锐的私兵（通常在1500～3000人左右）为支点，带动整支军队的战斗力，最终使部队成为某些名将的专属部队，如果他们调防，手下的这些精锐往往随他们一起行动。
还有一种“民团”，即军籍之外由官府佥点、用以维持地方治安的武装，也极善战。比如广西狼兵、秦良玉的白杆兵、少林寺的僧兵等，遇有战争，常被召出征，战事结束仍回原址驻扎。
【明军的武器装备】
明军的武器装备由冷兵器和火器组成，中央还设立了兵仗和军器两局，负责铸造火器。各省都司、卫所也遍设杂造局，专管所在卫所的兵器修造。
明军的火器应用有一个逐渐发展的过程。在明成祖朱棣时期前后，这时候的火器仍然从属于冷兵器装备，虽然有著名的神机营出现，但其作用仅在面对敌军冲锋时给予一定的火力杀伤，后续战斗仍由弓马步骑等冷兵器军种完成。到了神宗末期，火器已经成为明军中的主战装备。
明朝中期，戚继光镇守北疆蓟镇（今河北迁西县西北）练兵时，编练的水军营、步营、骑营、车营、辎重营，使用枪炮等火器的士兵已占编制总数的50%左右。
【附1】戚家军编制
车营 每车营有战车128辆，每辆战车配有佛郎机2门、鸟铳4杆、火箭手4人，平均每12名士兵装备一门火炮，临战之时火枪轮番射击可以终日不停，战斗兵2048人；军官、杂役、工匠、车夫等1061人；全营官兵共3109人。装备：佛郎机256门（佛朗机手768人），鸟铳512枝（鸟铳手512人），大将军（重型大口径火炮）8门，以上火器手共1320人，占战斗兵的64.2%；其他的都是长枪手、藤牌手等等装备冷兵器的士兵。
步营 战斗兵2160人，军官、杂役、工匠等共539人，全营官兵共2699人（一说2700人，多出一人为专业火器官）。装备：鸟铳1080枝（鸟铳手1080人）。火器手共1080人，占战斗兵的50%。其他的都是长枪手、藤牌手等装备冷兵器的士兵，其中有216名党耙手，装备火箭共6480支。
骑营 骑兵约2700名，除弓铳刀枪等冷热兵器外，另装备有60门发射霰弹的虎蹲炮。
水兵营 每营编2哨，共510人。战船火器：大、中、小战船10艘，大将军炮4门，佛郎机40门，碗口铳30门，喷筒500个，鸟嘴铳68支。
【附2】明军标准车营编制：
全营兵力 各级军官127名，骑兵、步兵、传令、杂役等5988名，辎重车夫512名。
装备车辆 偏厢车128辆，准迎锋车256辆，辎重车256辆。
装备战马 官马296匹，兵马3024匹。