隆慶二年（1567年）正月，戚繼光針對邊軍存在的問題，向朝廷上奏，提出了戰守主張。
首先請求朝廷給他專管訓練薊州邊兵的權力。他打算用三年時間，訓練一支車、步、騎兵混合編成的10萬精銳部隊，主動出塞打擊蒙古騎兵，大張軍威，徹底扭轉北方被動挨打的軍事態勢。然後利用這支邊軍作為骨幹，分赴“九邊”及京師，擴大邊軍訓練，使整個邊軍都成為勁旅，這樣北方的邊防就能鞏固，韃靼兵就不敢輕易南下騷擾。
對於士兵的來源，戚繼光根據訓練浙江兵的經驗，若在原有的基礎上訓練邊兵和京師兵，難以改變麵貌，即使表麵上訓練得威武嚴整，一旦遇強敵即潰不成軍。他也深知一般應募者多為無賴的流民，管束不嚴則不能成軍，稍嚴即紛紛逃跑，最好的辦法是采用在浙江招募義烏兵的辦法，由地方官府負責挑選，集中訓練，然後登記造冊，建立結保製度，這樣便於管理，防止逃跑，等到訓練初見成效，再送至京師集中訓練。為了更快更好地把邊兵練好，他還建議調1萬名訓練有素、久經戰鬥考驗的浙江抗倭兵作為骨幹，摻和著訓練。
軍隊所需糧餉、器械，他建議分省承擔和揚長避短，就地取材。這樣，既可避免軍中乏食之患，又可避免轉運之勞。各種軍器不必一一仰賴工部，可命令各省分別製造，然後押送赴營，不合格者，由負責官員照價賠償。
戚繼光的這些意見，都是經驗之談、治軍之精華。如果都能實現，北部邊事定會大有改善。遺憾的是這些充滿希望的建議，卻遭到了一些因循守舊的老朽官員反對，結果任命戚繼光擔任京師神機營副將，隻負責訓練全國衛所軍輪番赴京師受訓的火器部隊。這對於立誌改變北邊局勢的戚繼光來說，無疑是壯誌難酬，其心情自然十分苦惱。
對此，戚繼光是不甘心的。為了實現自己訓練邊軍的心願，再次向朝廷上奏，重申訓練10萬邊軍的重要性和建立車、步、騎合成軍作戰的新的戰略戰術思想。兵部閱疏，感到戚繼光是個有遠見卓識的軍事將領，其建議涉及麵太大，難以決斷。
同年五月，由於新任薊遼保總督譚綸的竭力推薦，朝廷任命戚繼光總理薊州、昌平、遼東、保定練兵事務，節製四鎮，總兵官以下悉受節製，權力相當於總督。這對於戚繼光來說，隻是實現了練兵的願望，可是他的其他建議卻無法實現，特別是薊州地區防務廢弛，邊將不聽調度，給他的工作帶來很大困難。
戚繼光上任後，經過考察，接連不斷地上奏《定廟謨以圖安攘疏》《呈修各路邊牆》《預定策應兵馬》《添築黑峪關重牆》，全麵整頓薊州軍事。十月，又上奏《練兵議條奏七原六失四弊疏》，具體地分析了薊州部隊“兵多亦少”有七個方麵原因：其一，軍隊不學殺敵本領，而熱衷於練花架子。強壯者被將門私役，老弱病殘者充伍；其二，邊塞逶迤數千裏，郵傳不暢，使客絡繹，將領疲於迎送，參將、遊擊為驛使，營壘皆傳舍；其三，各關寨相距甚遠，敵人入侵，調遣無方，遠道赴援，卒斃馬僵；其四，守塞的士卒約束不明，行伍不整；其五，臨陣騎兵不用馬，反而用步兵；其六，家丁盛而軍心離；其七，部隊守衛不分輕重緩急，處處設防，備多力分。七害不除，邊備難修。
戚繼光分析部隊所以存在上述“兵多亦少”的七大原因，關鍵是不練所致。戚繼光認為部隊不練在“六失”：其一，邊防靠的是士，士靠的是將，而今恩威號令不足以服其心；其二，有火器不能用；其三，薊州邊軍皆土著，棄之不練；其四，諸鎮入衛之兵，嫌非統屬，漫無紀律；其五，班軍民兵數盈四萬，人各一心；其六，練兵之要在先練將，今注意武科，多方保舉，此選將之事，非練將之道。即使有些部隊進行了訓練，但是所練無益。戚繼光認為，其弊端有四：一是不能發揮士兵一專多能的作用。今一營之卒，為炮手者常十也。不知兵法五兵迭用，當長以短衛，短以救長；二是三軍之士各專其藝，金鼓旗幟，何所不蓄，今皆置不用；三是能懾敵之兵器唯銃槍，卻不精，而弓矢之力不強於寇，則欲藉以製勝；四是教練之法，自有正門，須有經練之人。美觀則不實用，實用則不美觀，而今悉無其實。